Question

【題目】某化學興趣小組的同學，通過咨詢老師準備用亞硫酸鈉溶液與濃硫酸反應來制備一定量的SO2（Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O）．老師給他們提供了一瓶亞硫酸鈉溶液并告知該瓶溶液放置時間可能較長，不知是否變質。興趣小組的同學分成甲、乙兩小組對該瓶亞硫酸鈉溶液成分進行實驗探究。

（提出問題）①該瓶溶液中溶質的成分是什么？②該瓶溶液中亞硫酸鈉的質量分數是多少？

（查閱資料）

（1）Na2SO3有較強還原性，在空氣中易被氧氣氧化：2Na2SO3+O2=2Na2SO4；（2）Na2SO3能與酸反應產生SO2氣體；

（3）SO32-、SO42-均能與Ba2+反應產生白色沉淀，BaSO3可溶于稀鹽酸。

（作出猜想）

猜想1沒有變質，成分是Na2SO3；猜想2完全變質，成分是Na2SO4；

你認為還可能有的猜想3______。

（實驗探究I）甲、乙兩組分別進行實驗探究溶液是否變質：

小組	實驗操作	現象	結論
甲組	取少量樣品于試管中加入過量稀鹽酸	產生氣泡	沒有變質，還是Na2SO3
乙組	取少量樣品于試管中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸	______	已部分變質

（評價）有同學質疑甲組方案不合理，理由是______。

（實驗探究Ⅱ）

甲組設計如下實驗測定Na2SO3溶液的溶質質量分數。（注：空氣中二氧化碳的影響忽略不計）

（1）連好裝置并檢查裝置氣密性，在錐形瓶中放入126g該樣品；

（2）實驗前稱量C裝置的質量；

（3）關閉活塞K，用注射器推入濃硫酸至不再產生氣泡；

（4）打開活塞K，緩緩鼓入一定量的氮氣，關閉活塞K；

（5）再次稱量C裝置的質量發現比反應前增重6.4g；

D裝置的作用為______。計算出該溶液中Na2SO3的質量分數為______。

（解釋）若沒有進行第4步操作，則測得亞硫酸鈉溶液的溶質質量分數比實際的______（填“偏小”或”偏大”）。

（反思）由此可得出，保存亞硫酸鈉時應______。

Answer 1

【答案】部分變質，成分是Na2SO3、Na2SO4 產生白色沉淀，沉淀部分溶解，產生氣泡 含有硫酸鈉和亞硫酸鈉的溶液也能和稀鹽酸反應生成氣體 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置C 10% 偏小 密封保存

【解析】

[作出猜想]猜想1：沒有變質，成分是Na2SO3；

猜想2：完全變質，成分是Na2SO4；

猜想3：部分變質，成分是Na2SO3、Na2SO4。

故填：部分變質，成分是Na2SO3、Na2SO4。

[實驗探究Ⅰ]

取少量樣品于試管中加入過量稀鹽酸，產生氣泡，說明溶液中含有亞硫酸鈉；

取少量樣品于試管中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸，產生白色沉淀，沉淀部分溶解，產生氣泡，說明溶液中含有硫酸鈉和亞硫酸鈉，實驗過程如下所示：

小組	實驗操作	現象	結論
甲組	取少量樣品于試管中加入過量稀鹽酸	產生氣泡	沒有變質，還是Na2SO3
乙組	取少量樣品于試管中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀，沉淀部分溶解，產生氣泡	已部分變質

[評價]有同學質疑甲組方案不合理，理由是含有硫酸鈉和亞硫酸鈉的溶液也能和稀鹽酸反應生成氣體。故填：含有硫酸鈉和亞硫酸鈉的溶液也能和稀鹽酸反應生成氣體；

[實驗探究Ⅱ]D裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置C；故填：防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置C；再次稱量C裝置的質量發現比反應前增重6.4g，說明反應生成了6.4g二氧化硫，

設亞硫酸鈉質量為x，

126：64=x：6.4g

x=12.6g

該溶液中Na2SO3的質量分數為：12.6g/126g×100%=10%

故填：10%；