Question

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

采用如图装置(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）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

（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

(已知：馏分中的二氧化硫在滴入碘水时发生的反应为

SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI)在测定时消耗了0.01mol·L^－1的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。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”)。

Answer

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O（或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O） 过滤 d 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成 0.16 偏低

【解析】

（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离，故答案为过滤；

（3）a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；故答案为d；（4）Na2S2O5中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，

故答案为取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；（5）①令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg，则：

SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI

64g 1mol

mg 0.025L×0.01mol/L

所以，64g：mg=1mol：0.025L×0.01mol/L，

解得m=0.016

故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为0.016/0.1=" 0.16" g/L。②若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低。