Question

为了测定实验室长期存放的Na₂SO₃固体的纯度，准确称取W g固体样品，配成250 mL溶液。设计了以下两种实验方案：

方案Ⅰ：取25.00 mL上述溶液，加入足量的用过量盐酸酸化的BaCl₂溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称得沉淀的质量为m₁ g。

方案Ⅱ：取25.00 mL上述溶液，加入过量的盐酸酸化的Ba(NO₃)₂溶液，过滤、洗涤和干燥沉淀，称重，其质量为m₂ g。

(1)配制250 mL Na₂SO₃溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、天平、药匙、______、______。

(2)写出Na₂SO₃固体氧化变质的化学方程式__________。

(3)方案Ⅰ加入过量的盐酸酸化的BaCl₂溶液，目的是________，在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是_______。

(4)方案Ⅰ中，若滤液浑浊，将导致测定结果_______(填“偏高”或“偏低”)。

(5)若操作正确，结果为m₁＜m₂，试分析原因是___________。

(6)取25.00 mL上述溶液，用c mol/L酸性KMnO₄溶液滴定测定Na₂SO₃的纯度，已知酸性条件下，KMnO₄通常被还原为Mn²⁺，滴定达到终点时的现象为____________。

Answer

胶头滴管 250 mL容量瓶 2Na2SO3＋O2=2Na2SO4 使 充分转化为气体 静置，在上层清液中再滴入氯化钡溶液，观察是否继续有沉淀生成 偏高 方案Ⅱ中盐酸提供的H＋与Ba(NO3)2提供的 形成稀HNO3，将一部分氧化成，导致BaSO4质量增大 当滴加最后一滴标准液时，溶液由无色刚好变为浅红色，且半分钟不褪色

【解析】

(1)配制250 mL Na2SO3溶液时，用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙、天平、250 mL容量瓶；

(2)Na2SO3固体氧化变质生成Na2SO4；

(3)根据BaSO4是不溶于酸的固体物质，而BaSO3不溶于水，但能够与酸反应产生SO2气体逸出；完全沉淀时，上层清液没有，再加入氯化钡溶液也不会有沉淀生成；

(4)方案I中，若滤液浑浊，说明滤液中含有硫酸钡，导致沉淀硫酸钡的质量偏小，计算出的样品中硫酸钠的质量偏小；

(5)酸性条件下，H+、将氧化为，导致BaSO4质量增大；

(6)根据KMnO4溶液显紫色，反应产生的Mn2+水溶液显无色来判断滴定终点。

(1)用天平称量一定质量的固体物质，要用到天平、药匙，在烧杯中溶解药品，并用玻璃棒不断搅拌，将冷却后的溶液用玻璃棒引流移入250 mL容量瓶中，再加水定容，当液面至离刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管定容，故缺少的仪器是250 mL容量瓶、胶头滴管；

(2)Na2SO3具有还原性，容易被氧气氧化产生Na2SO4，反应方程式为：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

(3)方案I是利用生成的BaSO4沉淀计算样品中Na2SO4的质量，然后再计算Na2SO3的纯度，但Na2SO3也会与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀，而影响BaSO4质量的测定，因此需要除去Na2SO3，加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，目的是：使与盐酸充分转化为SO2气体。在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是：静置，向上层清液中再滴入BaCl2溶液，观察是否继续有沉淀生成。若有沉淀生成，说明没有沉淀完全，若无沉淀生成，证明沉淀完全；

(4)方案I中，若滤液浑浊，说明滤液中含有BaSO4，导致沉淀BaSO4的质量偏小，由此计算出的样品中Na2SO4的质量偏小，则计算Na2SO3的质量分数就偏高；

(5)方案II中盐酸提供H+，Ba(NO3)2提供 ，形成稀HNO3，能够将一部分氧化成，导致BaSO4质量增大，所以m1＜m2；

(6)酸性KMnO4溶液具有强的氧化性，Na2SO3具有还原性，二者在溶液中发生氧化还原反应，KMnO4溶液被还原变为无色的Mn2+，Na2SO3被氧化为Na2SO4，使KMnO4溶液由紫色变为无色。因此当溶液中Na2SO3完全被氧化变为Na2SO4时，再滴加的KMnO4溶液不能发生反应，此时溶液的紫色不再褪去，故滴定终点的判断方法是：当滴加最后一滴KMnO4标准液时，溶液恰好由无色变为浅红色，且半分钟不褪色，说明达到了滴定终点。