焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究-优题课

题文

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)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：采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为：Na₂SO₃＋SO₂＝Na₂S₂O₅

（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                   。
（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:Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃。
（4）证明NaHSO₃溶液中HSO₃^－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Ba(OH)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Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是                         。
实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI)
①按上述方案实验，消耗标准I₂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SO₂计算)为               g·L^－1。
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”)。

科目化学题型实验题难度较难

知识点：物质检验实验方案的设计常见气体制备原理及装置选择

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有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；
②将A分别加入其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO₃，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
（1）能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：
（2）不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：

某科研小组用 $M n O_{2}$ 和浓盐酸制备 $C l_{2}$ 时，利用刚吸收过少量 $S O_{2}$ 的 $N a O H$ 溶液对其发扬进行吸收处理。
（1）请完成 $S O_{2}$ 与过量 $N a O H$ 溶液反应的化学方程式： $S O_{2}$ +2 $N a O H$ =。
（2）反应 $C l_{2} + N a_{2} S O_{3} + 2 N a O H = 2 N a C l + N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$ 中的还原剂为。
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）肯定存在 $C l^{-}, O H^{-}$ 和 $S {O_{4}}^{2 -}$ 。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其它离子（不考虑空气的 $C O_{2}$ 的影响）
①提出合理假设
假设1：只存在 $S {O_{3}}^{2 -}$

假设2：既不存在 $S {O_{3}}^{2 -}$ 也不存在 $C l O^{-}$

假设3：

②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 $m o l / L H_{2} S O_{4}$ 、1 $m o l / L N a O H$ 、0.01 $m o l / L K M n O_{4}$ 、淀粉- $K I$ 溶液、紫色石蕊试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 $m o l / L H_{2} S O_{4}$ 至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于 $A, B$ 试管中
步骤2：
步骤3：

高纯 $M n C O_{3}$ 是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以 $M n O_{2}$ 为原料制备少量高纯 $M n C O_{3}$ 的操作步骤如下：
（1）制备 $M n S O_{4}$ 溶液：

在烧瓶中（装置见上图）加入一定量 $M n O_{2}$ 和水，搅拌，通入 $S O_{2}$ 和 $N_{2}$ 混合气体，反应3 $h$ 。停止通入 $S O_{2}$ ，继续反应片刻，过滤（已知 $M n O_{2} + H_{2} S O_{4} = M n S O_{4} + H_{2} O$ ）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为。
②反应过程中，为使 $S O_{2}$ 尽可能转化完全，在通入 $S O_{2}$ 和 $N_{2}$ 比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有、。
③若实验中将 $N_{2}$ 换成空气，测得反应液中 $M n^{2 +}$ 、 $S {O_{4}}^{2 -}$ 的浓度随反应时间t变化如下图。导致溶液中 $M n^{2 +}$ 、 $S {O_{4}}^{2 -}$ 浓度变化产生明显差异的原因是。

（2）制备高纯 $M n C O_{3}$ 固体：已知 $M n C O_{3}$ 难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解； $M n (O H)_{2}$ 开始沉淀时 $P H = 7.7$ 。请补充由（1）制得的 $M n S O_{4}$ 溶液制备高纯 $M n C O_{3}$ 的操作步骤[实验中可选用的试剂： $C a (O H)_{2}$ 、 $N a H C O_{3}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $C_{2} H_{5} O H$ ]。
①；②；③；④；⑤低于100℃干燥。

高纯是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以为原料制备少量高纯的操作步骤如下：
（1）制备溶液：

在烧瓶中（装置见上图）加入一定量和水，搅拌，通入和混合气体，反应3h。停止通入，继续反应片刻，过滤（已知）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为。
②反应过程中，为使尽可能转化完全，在通入和比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有、。
③若实验中将换成空气，测得反应液中、的浓度随反应时间t变化如下图。导致溶液中、浓度变化产生明显差异的原因是。

（2）制备高纯固体：已知难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；开始沉淀时。请补充由（1）制得的溶液制备高纯的操作步骤[实验中可选用的试剂：、、、]。
①；②；③；④；⑤低于100℃干燥。

某研究性学习小组在网上收集到如下信息： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
【实验】制作银镜，并与 $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a. 边振荡盛有2%的 $A g N O_{3}$ 溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止
b．将几滴银氨溶液滴入2 $m l$ 乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配置过程中，溶液的 $P H$ 增大
【提出假设】
假设1： $F e^{3 +}$ 具有氧化性，能氧化 $A g$ 。
假设2： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液显酸性，在此酸性条件下 $N {O_{3}}^{-}$ 能氧化 $A g$ 。
【设计实验方案，验证假设】
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出 $F e^{2 +}$ ，验证了假设1的成立。请写出 $F e^{3 +}$ 氧化 $A g$ 的离子方程式：。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： $N {O_{3}}^{-}$ 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

【思考与交流】
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液中的 $F e^{3 +}$ 和 $N {O_{3}}^{-}$ 都氧化了 $A g$ 。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。

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