Question

（15分）亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢驗(yàn)?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量（通常1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量計(jì)），某研究小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)流程：

（1）氣體A的主要成分是         ，為防止煮沸時(shí)發(fā)生暴沸，必須先向燒瓶中加入   

               ；通入N₂的目的是                                            。

（2）寫出甲方案第①步反應(yīng)的離子方程式：                           。

（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，其操作方法是           

                                                                        。

（4）若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品，則按乙方案實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果             （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

（5）若取樣品wg，按乙方案測(cè)得消耗0.01000mol·L^—1I₂溶液VmL，則1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量是               g（用含w、V的代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

【答案】

⑴SO₂、N₂ 碎瓷片（或沸石）  將生成的SO₂全部趕出  

 ⑵SO₂＋H₂O₂=2H^＋＋SO2－4  ⑶向滴定管注入少量NaOH標(biāo)準(zhǔn)液，傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管潤(rùn)洗整個(gè)滴定管內(nèi)壁，然后將潤(rùn)洗液從下端尖嘴處放出，重復(fù)操作2～3次    ⑷無影響    ⑸0.64 V/w

【解析】⑴亞硫酸鹽與稀硫酸反應(yīng)生成氣體SO₂，因此A氣體的成分為生成的SO₂及通入的N₂（其目的是將生成的SO₂全部趕出，保證被吸收液全部吸收，減小誤差，也可通入稀有氣體），為防止液體加熱時(shí)暴沸，一般可加入碎瓷片。⑵SO₂具有還原性，可被氧化劑H₂O₂所氧化而吸收，反應(yīng)的離子方程式為SO₂＋H₂O₂===2H^＋＋SO2－4。⑶甲方案的原理是根據(jù)消耗的氫氧化鈉的量求硫酸的量，進(jìn)而求SO₂的量。乙方案的原理是根據(jù)溶液B中的SO₃^2－被I₂氧化，由I₂的量求SO₃^2－的量，進(jìn)而求SO₂的量。用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管的目的是減小誤差，否則會(huì)使所裝溶液濃度減小，造成滴定結(jié)果偏大。標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管的方法是：滴定管用蒸餾水洗滌干凈后，加入少量NaOH標(biāo)準(zhǔn)液，將滴定管傾斜放在兩手掌上，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，潤(rùn)洗整個(gè)滴定管內(nèi)壁，然后將潤(rùn)洗液從下端尖嘴處放出，不可從上口倒出，重復(fù)操作2～3次。⑷乙方案的原理是根據(jù)溶液B中的SO₃^2－被I₂氧化，由I₂的量求SO₃^2－的量，進(jìn)而求SO₂的量。用鹽酸代替硫酸，生成的SO₂氣體中混有少量HCl，因SO₂用堿液吸收后需再用鹽酸調(diào)節(jié)溶液至弱酸性，且SO₂的量不會(huì)因混入HCl而變化，因此消耗的I₂不變，即對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。

⑸反應(yīng)為H₂O＋SO2－3＋I(xiàn)₂===SO2－4＋2I^－＋2H^＋，SO₂~ SO2－3~   I₂

                                        64          1mol

                                       m 0.010 00 mol·L－1     ×V×10^-3 L＝V×10^-5 mol

m=64×V×10^-5 g,則1 kg樣品中含SO₂的質(zhì)量為：64×V×10^-5 g×1000/w=0.64 V/w

考點(diǎn)定位：本題屬工業(yè)流程題。以食品中的亞硫酸鹽含量的測(cè)定為問題情境，通過簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)流程圖，將實(shí)驗(yàn)基本操作、儀器的使用、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容綜合在一起，考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析和問題解決的能力。