(15分)焦亚硫酸钠 ( N a _ 2 S _ 2 O…——2014 高考化学第 25 题答案解析

2014_省自主命题(福建)

2014 福建 第 25 题 解答题 区分题
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25.(15分)焦亚硫酸钠 $\left( \mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 5 } \right)$ 是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:

实验一 焦亚硫酸钠的制取

采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 5 }$。装置II 中有 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 5 }$ 晶体析出,发生的反应为: $\mathrm { N a _ { 2 } S O _ { 3 } + S O _ { 2 } = N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 5 } }$

(1)装置I中产生气体的化学方程式为

(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 o

(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。

实验二 焦亚硫酸钠的性质

${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 5 }$ 溶于水即生成 ${ \mathrm { N a H S O } } _ { 3 }$ o

(4)证明 ${ \mathrm { N a H S O } } _ { 3 }$ 溶液中 $\mathrm { H S O } _ { 3 } ^ { - }$ 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。a.测定溶液的pH b.加入 $\mathrm { B a } ( \mathrm { O H } ) _ { 2 }$ 溶液 c.加入盐酸d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测

(5)检验 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 5 }$ 晶体在空气中已被氧化的实验方案是 0

实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 5 }$ 作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 计算)的方案如下:

(已知:滴定时反应的化学方程式为 $\mathrm { S O } _ { 2 } + \mathrm { I } _ { 2 } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } = \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 } + 2 \mathrm { H I } )$

①按上述方案实验,消耗标准 $\mathrm { I } _ { 2 }$ 溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离$\mathrm { S O } _ { 2 }$ 计算)为 $\mathbf { g } \cdot \mathbf { L } ^ { - 1 }$ o

②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。【答案】

$N a _ { 2 } S O _ { 3 } + H _ { 2 } S O _ { 4 } = N a _ { 2 } S O _ { 4 } + S O _ { 2 } \uparrow + H _ { 2 } O$ 或 $N a _ { 2 } S O _ { 3 } + 2 H _ { 2 } S O _ { 4 } = 2 N a H S O _ { 4 } + S O _ { 2 } \uparrow + H _ { 2 } O$ (2) 过滤

> (5) 取少量 $N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 3 }$ 晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
> (6) ①0. 16 ②偏低

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【解析】化学实验探究题要根据实验目的、原理、信息进行全面的分析、回答每个问题。

(1)装置:中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水,根据观察法将 其配平。

(2)装置Ⅱ中析出 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 晶体,通过过滤操作得到该晶体。

(3) 处理过量的 ${ \mathrm { S O } } _ { 2 }$ 尾气,A项装置瓶口封闭,错误;B项食盐水不能将大量的 ${ \mathrm { S O } } _ { 2 }$ 尾气吸收,错误;
C项漏斗口没入了液体中,错误,D项氢氧化钠溶液可吸收 ${ \mathrm { \hat { s } O } } _ { 2 }$ 尾气,同时能防倒吸,正确。

(4)若 ${ \mathrm { N a H S O } } _ { 3 }$ 溶液中 $\mathtt { H S O } _ { 3 } ^ { - }$ 的电离程度大于水解程度,则所得溶液显弱酸性,可通过测定溶液的pH(pH<7),用蓝色石蕊试纸检测(显红色)等途径来证明。

$N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 3 }$ 晶体在空气中已被氧化,则应该生成 $N a \cdot S O _ { 4 }$,通过检验样品中是否含有SO即可。

(6)①根据反应 $\mathrm { ^ { 4 5 } S O _ { 2 } + I _ { 2 } + 2 H _ { 2 } O = I _ { 2 } S O _ { 4 } + 2 H ^ { + } } ,$ 则样品中抗氧化剂的残留量一$\frac { 0 . 0 1 m o l / L \times 0 . 0 2 5 L \times 6 4 g / m o l } { 0 . 1 0 0 0 L } = 0 . 1 6 \ g \ L _ { \circ }$

②若有部分H被空气氧化又生成 ${ \bar { \mathbf { l } } } _ { 2 } ,$ 导致消耗标准 $\mathbb { I } _ { 2 }$ 溶液的体积偏小,则测得结果偏低。

【命题意图】本题以“焦亚硫酸钠的制取、性质、含量的测定”为素材,考查学生的化学实验综合探究能力,对学生的分析解决问题的能力要求很高。

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