Question

【題目】某化工廠排放的工業廢水中主要含Na+、HSO3ˉ、SO42-，研究小組欲測定其中HSO3ˉ的濃度，設計如下三個方案。

量取20.00mL廢水試樣，用0.02moL·K-1MnO4標準溶液進行滴定。記錄數據，計算。

回答下列問題

（1）利用右圖所示的裝置完成方案一

①儀器A的名稱是______________。

②讀數前，應進行的操作是____________________________。

③該方案存在較大的誤差，可能的一種原因是____________________________。

（2）①方案二中吸收氣體a的“X溶液”可能是______________ (填標號)。

a.Na2SO3溶液 b.雙氧水 c.硝酸鈉溶液 d.H2SO4酸化的KMnO4溶液

②若Ⅹ為次氯酸鈉，寫出氣體a與X溶液反應的離子方程式____________________________。

③該方案中，操作I包含的操作名稱依次為______________。

（3）①方案三設計的下列滴定方式中，最合理的是______________ (填標號)。該方案是否需要指示劑? ______________ (填“是”或“否”)，原因是__________________________________________。

②滴定記錄數據如下表：

	滴定前讀數/mL	滴定后讀數/mL
第一次	0.10	16.12
第二次	1.10	17.08
第三次	1.45	21.45
第四次	0.00	16.00

計算該廢水試樣中HSO3ˉ的濃度為______________ mol ·L-l。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 調整BC裝置液面相平 SO2可溶于水(合理即可) bc SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+ 過濾、洗滌，干燥 c 否 高錳酸鉀溶液本身有顏色，可指示終點(合理即可) 0.04

【解析】考查實驗方案設計與評價，（1）①儀器A為分液漏斗；②讀數前應使C中氣體壓強與外界壓強相等，即讀數前應進行的操作是調整BC裝置液面相平；③SO2易溶于水，測量氣體體積偏小；（2）①氣體a為SO2，a、Na2SO3能與SO2反應生成NaHSO3，，但加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，不產生沉淀，故a錯誤；b、利用H2O2的強氧化性，把SO2氧化成SO42－，加入BaCl2溶液，產生BaSO4↓，測出沉淀的質量，根據元素守恒求出HSO3－的濃度，故b正確；c、NO3－在酸性條件下具有強氧化性，能把SO2氧化成SO42－，故c正確；d、H2SO4對HSO3－測定產生干擾，故d錯誤；②利用次氯酸鈉的強氧化性，把SO2氧化成SO42－，本身被還原成Cl－，即ClO－＋SO2→Cl－＋SO42－，根據升降法以及原子守恒、電荷守恒配平，離子反應方程式為SO2+ClO－+H2O=SO42－+Cl－+2H＋；③加入X溶液得到BaSO4沉淀，操作I是過濾、洗滌、干燥；（3）①盛放高錳酸鉀溶液的滴定管是酸式滴定管，用廢水滴定酸性高錳酸鉀，顏色的變化不明顯，應用酸性高錳酸鉀溶液滴定廢水，故c正確；高錳酸鉀溶液本身有顏色，即為紫紅色，可指示終點，因此不需要指示劑；②四次消耗標準液的體積分別是16.02、15.98、20.00、16.00，第三次與另外幾次相差較大刪去，因此三次平均消耗標準液的體積為(16.02＋15.98＋16.00)/3mL=16.00mL，根據得失電子數目守恒，16.00×10－3×0.02×5=n(HSO3－)×2，解得n(HSO3－)=8×10－4mol，濃度為8×10－4/20.00×10－3mol·L－1=0.04mol·L－1。