Question

某化学兴趣小组的同学，通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的]。老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长，不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

[提出问题]该瓶溶液中溶质的成分是什么？该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少？

[查阅资料]

a、Na₂SO₃有较强还原性，在空气中易被氧气氧化：；

b、Na₂SO₃能与酸反应产生SO₂气体；

c、SO₃^2-、SO₄^2-均能与Ba²⁺反应产生白色沉淀，BaSO₃可溶于稀盐酸。

[作出猜想]

猜想1：没有变质，成分是Na₂SO₃；

猜想2：完全变质，成分是Na₂SO₄；

猜想3：部分变质，成分是Na₂SO₃和Na₂SO_4。

[实验探究I]甲组设计实验探究溶液是否变质：

甲组	实验操作	现象	结论
步骤1	取少量样品于试管中加入过量稀盐酸。	产生气泡	溶液中含有_____
步骤2	_____	_____	溶液中含有Na2SO4

实验结论是_____。

[实验探究Ⅱ]乙组设计如下实验测定Na₂SO₃溶液的溶质质量分数。

（1）连好装置并检查装置气密性，在锥形瓶中放人126g该样品，通入N₂的目的是_____。

（2）实验前称量C装置的质量为128.8g。

（3）关闭活塞K，用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡，注射器可以换为_____，也能控制液体试剂的滴加速率。

（4）打开活塞K，缓缓鼓入一定量的N₂，继续通入N₂的作用是_____。

（5）再次称量C装置的质量为135.2g。

（6）计算出该溶液中Na₂SO₃的质量分数为10%，若没有D装置，实验结果将_____（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

[反思]由此可得出，保存亚硫酸钠时应_____。

Answer

Na2SO3 向上述溶液中再加入氯化钡溶液（合理即可） 产生白色沉淀 溶液含有Na2SO3和Na2SO4，说明溶液部分变质（或猜想3正确） 排出装置中的二氧化碳，防止对实验结果造成干扰 分液漏斗 将生成的二氧化硫全部排出，让C装置中的氢氧化钠全部吸收二氧化硫 偏大 密封保存

【解析】

[实验探究Ⅰ] 步骤1: 根据“Na2SO3能与酸反应产生SO2气体”可知，取少量样品于试管中加入过量稀盐酸，产生气泡，说明溶液中含有Na2SO3；

步骤2：硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。向上述溶液中再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀；说明溶液中含有Na2SO4；

由此可得实验结论是溶液含有Na2SO3和Na2SO4，说明溶液部分变质（或猜想3正确）；

[实验探究Ⅱ]（1）连好装置并检查装置气密性，在锥形瓶中放入126g该样品，通入N2，其目的是排出装置中的空气，防止影响实验结果；

（3）关闭活塞K，用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡，注射器可以换为分液漏斗，也能控制液体试剂的滴加速率；

（4）打开活塞K，再缓缓鼓入一定量的N2，继续通入N2的作用是使反应生成的二氧化硫全部被C装置吸收；

（6）计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为10%，若没有D装置，空气中的水蒸气和二氧化碳被C装置吸收，导致计算的二氧化硫质量偏大，从而导致实验结果将偏大；

[反思]由此可得出，保存亚硫酸钠时应密封保存。