Question

【題目】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在食品加工中常用作防腐劑、漂白劑和疏松劑．焦亞硫酸鈉為黃色結晶粉末，150℃時開始分解，在水溶液或含有結晶水時更易被空氣氧化．實驗室制備焦亞硫酸鈉過程中依次包含以下幾步反應：
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O …（a）
Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3…（b）
2NaHSO3 Na2S2O5+H2O …（c）
實驗裝置如下：

（1）實驗室可用廢鋁絲與NaOH溶液反應制取H2 ， 制取H2的離子方程式為 ．
（2）圖1裝置中，導管X的作用是 ．
（3）通氫氣一段時間后，以恒定速率通入SO2 ， 開始的一段時間溶液溫度迅速升高，隨后溫度緩慢變化，溶液開始逐漸變黃．“溫度迅速升高”的原因為；
實驗后期須保持溫度在約80℃，可采用的加熱方式為 ．
（4）反應后的體系中有少量白色亞硫酸鈉析出，參照圖2溶解度曲線，除去其中亞硫酸鈉固體的方法是；然后獲得較純的無水Na2S2O5應將溶液冷卻到30℃左右抽濾，控制“30℃左右”的理由是 ．
（5）用圖3裝置干燥Na2S2O5晶體時，通入H2的目的是；真空干燥的優點是 ．
（6）測定產品中焦亞硫酸鈉的質量分數常用剩余碘量法．已知：S2O52﹣+2I2+3H2O=2SO42﹣+4I﹣+6H+；2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣
請補充實驗步驟（可提供的試劑有：焦亞硫酸鈉樣品、標準碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、標準Na2S2O3溶液及蒸餾水）．
①精確稱取產品0.2000g放入碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中．
②準確移取一定體積和已知濃度的標準碘溶液（過量）并記錄數據，在暗處放置5min，然后加入5mL冰醋酸及適量的蒸餾水．
③用標準Na2S2O3溶液滴定至接近終點．
④ ．
⑤ ．
⑥重復步驟①～⑤；根據相關記錄數據計算出平均值．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑
（2）排出H2、未反應的SO2及水蒸氣等
（3）SO2與NaOH溶液的反應是放熱反應；80℃水浴加熱
（4）趁熱過濾；此時溶液中Na2SO3不飽和，不析出
（5）排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；干燥室內部的壓力低，水分在低溫下就能氣化，減少產品氧化
（6）加入1～2mL淀粉溶液；繼續用標準Na2S2O3溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現，記錄滴定所消耗的體積
【解析】解：（1.）鋁和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，故答案為：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；
（2.）該裝置中二氧化硫和氫氧化鈉發生反應，通入氫氣能防止亞硫酸鹽被氧化，如果錐形瓶內壓強過大會產生安全事故，所以導管的作用是排出H2、未反應的SO2及水蒸氣等，從而防止安全事故的發生，故答案為：排出H2、未反應的SO2及水蒸氣等；
（3.）SO2與NaOH溶液的反應是放熱反應導致溶液溫度升高，所以溶液“溫度迅速升高”；溫度小于100℃時要采用水浴加熱，需要的溫度是80℃，所以用水浴加熱；故答案為：SO2與NaOH溶液的反應是放熱反應；80℃水浴加熱；
（4.）根據圖知，溫度越高Na2S2O5溶解度增大，當接近40℃時亞硫酸鈉溶解度減小，所以要趁熱過濾；控制“30℃左右”時，此時溶液中Na2SO3不飽和，不析出，故答案為：趁熱過濾；此時溶液中Na2SO3不飽和，不析出；
（5.）焦亞硫酸鈉能被壓強氧化，則通入氫氣的目的是排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；真空干燥時，干燥室內部的壓力低，水分在低溫下就能氣化，從而減少產品氧化，故答案為：排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；干燥室內部的壓力低，水分在低溫下就能氣化，減少產品氧化；
（6.）④碘能使淀粉變藍色，所以可以用淀粉試液檢驗滴定終點，需要的操作是加入1～2mL淀粉溶液，故答案為：加入1～2mL淀粉溶液；
⑤繼續做實驗為：繼續用標準Na2S2O3溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現，記錄滴定所消耗的體積，然后再重復實驗，減少實驗誤差，
故答案為：繼續用標準Na2S2O3溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現，記錄滴定所消耗的體積．
（1.）鋁和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2.）該裝置中二氧化硫和氫氧化鈉發生反應，通入氫氣能防止亞硫酸鹽被氧化，如果錐形瓶內壓強過大會產生安全事故；
（3.）SO2與NaOH溶液的反應是放熱反應導致溶液溫度升高；溫度小于100℃時要采用水浴加熱；
（4.）根據圖知，溫度越高Na2S2O5溶解度增大，當接近40℃時亞硫酸鈉溶解度減小；控制“30℃左右”時，此時溶液中Na2SO3不飽和；
（5.）焦亞硫酸鈉能被壓強氧化；真空干燥時，干燥室內部的壓力低，水分在低溫下就能氣化；
（6.）④碘能使淀粉變藍色，所以可以用淀粉試液檢驗滴定終點；⑤繼續做實驗為：繼續用標準Na2S2O3溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現，記錄滴定所消耗的體積．