Question

(17分)Na₂SO₃固體在空氣中久置容易變質 。
(I)Na₂SO₃固體在空氣中變質的主要原因，用化學方程式表示為                       。
(II)為探究Na₂SO₃樣品的變質情況，現提出以下假設：
假設1：Na₂SO₃樣品完全變質； 假設2：Na₂SO₃樣品完全沒有變質；假設3：              。
補充完成以下實驗過程及現象和結論，完成探究。

實驗操作	現象和結論
步驟1：取少許樣品于試管中，加入適量蒸餾水充分溶解，再滴加H2SO4酸化的KMnO4溶液；	現象：若KMnO4溶液的紫紅色褪為無色 ①結論：樣品中有      離子，假設1不成立。 ②褪色的離子方程式為：                                                            。
步驟2：另取少許樣品于試管中，加入適量蒸餾水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，再滴加適量BaCl2溶液；	③現象：若                                                  ； 結論：假設2成立。
……	……

(III)為測定某無水Na₂SO₃固體樣品的純度，甲同學設計了下圖實驗。

檢查B裝置氣密性的操作為                                                         。
（2）實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，打開活塞P從導管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是                                                         。
（3）除已稱量的a g Na₂SO₃樣品外，實驗中還應測定的數據是          處(填圖中字母)裝置實驗前后的質量差。

Answer 1

(I) 2Na₂SO₃+ O₂ ==2Na₂SO₄。
(II)假設3：  Na₂SO₃部分變質 。①SO₃^2-離子， ②5SO₃^2-+2MnO₄^-+ 6H⁺ =5SO₄^2- +2Mn²⁺+3H₂O；
③現象：若加鹽酸產生氣體，加BaCl₂無白色沉淀生成  ；
(III)（1） 關閉開關P和分液漏斗活塞，往C中加水至淹沒導管口，微熱B，C導管口有氣泡冒出，停止加熱一會兒后導管中形成倒吸的水柱，則氣密性良好。
（2） 將裝置中的SO₂全部排入U形管中吸收。   （3） D 。

試題分析：(I)在Na₂SO₃中S的化合價為+4價，容易被空氣中的氧氣氧化為+6價的Na₂SO₄.反應的方程式是2Na₂SO₃+ O₂ ==2Na₂SO₄。(II)根據題目已經給定的知識可知：假設3是Na₂SO₃部分變質；①H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液有強氧化性，能與還原性的離子發生反應而褪色；結論：樣品中有SO₃^2-離子；證明假設1不成立。②發生褪色的離子方程式為：5SO₃^2-+2MnO₄^-+ 6H⁺ =5SO₄^2- +2Mn²⁺+3H₂O；另取少許樣品于試管中，加入適量蒸餾水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，再滴加適量BaCl₂溶液；③若加鹽酸產生氣體，加BaCl₂無白色沉淀生成，就證明含有SO₃^2-和SO₄^2-離子.假設2成立。(III)（1）檢查B裝置氣密性的操作為關閉開關P和分液漏斗活塞，往C中加水至淹沒導管口，微熱B，C導管口有氣泡冒出，停止加熱一會兒后導管中形成倒吸的水柱，則氣密性良好。（2）實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，打開活塞P從導管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是將裝置中的SO₂全部排入U形管中吸收，以減小實驗誤差。（3）除已稱量的a g Na₂SO₃樣品外，實驗中還應測定的數據是D處U形管吸收氣體前后的質量差值。