Question

（2011?廈門一模）某化學興趣小組用如圖裝置模擬工業制備造紙原料BaSO₃，并測定產品純度．
（1）圖1燒瓶中發生反應的化學方程式為

Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

；  
（2）甲同學觀察到圖1試管中出現白色沉淀，該白色沉淀可能含有①BaSO₃、②

BaSO₄

；
實驗一：探究白色沉淀的成分
（3）設計如下實驗方案：

實驗步驟	預期現象與結論
步驟1：用適量白色沉淀于試管中，加入少量蒸餾水，滴加幾滴品紅溶液	白色沉淀不溶解，溶液呈紅色．
步驟2：往上述試管中滴加足量 稀鹽酸 ，充分振蕩．	若 沉淀部分溶解 ，則含有②．

實驗二：測定產品純度
（4）取白色沉淀wg于圖2裝置的試管，在分液漏斗中加入

稀硫酸

（可從稀鹽酸、稀硝酸、稀NaOH溶液中選擇一種）．實驗后，測得C裝置增重mg，根據此實驗數據可計算出白色沉淀中BaSO₃的質量分數為

217m

64w

×100%

（用含m、w的式子表示）．本測定方案有缺陷，請指出本方案的缺點及其對實驗結果的可能影響．
答：

選用鹽酸溶解沉淀，因為鹽酸揮發出氯化氫氣體被C吸收后可以導致結果偏大；二氧化硫未被完全吸收可能導致結果偏小

；
（5）為制備純凈的BaSO₃，請設計改進圖1裝置的實驗方案．
答：

先從燒瓶的左邊通入氮氣排除這種中的空氣

．

Answer 1

分析：（1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體、硫酸鈉和水；
（2）可能二氧化硫被氧化為三氧化硫在溶液中形成硫酸，所以白色沉淀可能是硫酸鋇；
（3）硫酸鋇和亞硫酸鋇都不溶于水，加入鹽酸，亞硫酸鋇沉淀可以溶解，硫酸鋇不溶于鹽酸；
（4）裝置2是利用白色沉淀加入酸溶解生成的二氧化硫氣體干燥后被堿石灰吸收來測定二氧化硫的質量，酸溶解亞硫酸鋇沉淀，所以氫氧化鈉不符合，鹽酸易揮發出氯化氫氣體，干擾測定結果，應選用稀硫酸；C裝置增重為二氧化硫的質量，依據元素守恒計算亞硫酸鋇的質量得到質量分數；
缺陷是若選用鹽酸溶解沉淀會導致測定結果偏大；裝置中生成的二氧化硫氣體不能全部被堿石灰吸收會導致結果偏小；
（5）圖1裝置中燒瓶改用三孔塞，其中利用導氣管通入惰氣如氮氣，把裝置中的空氣全部趕到出．

解答：解：（1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體、硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為；Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）可能二氧化硫被氧化為三氧化硫在溶液中形成硫酸，所以白色沉淀可能是亞硫酸鋇和硫酸鋇．
故答案為：BaSO₄；
（3）用適量白色沉淀于試管中，加入少量蒸餾水，滴加幾滴品紅溶液，白色沉淀不溶解，溶液呈紅色，說明硫酸鋇和亞硫酸鋇都不溶于水，加入鹽酸，亞硫酸鋇沉淀可以溶解，硫酸鋇不溶于鹽酸，沉淀部分溶解證明含有硫酸鋇沉淀，
故答案為：稀鹽酸；沉淀部分溶解；
（4）裝置2是利用白色沉淀加入酸溶解生成的二氧化硫氣體干燥后被堿石灰吸收來測定二氧化硫的質量，酸溶解亞硫酸鋇沉淀，所以氫氧化鈉不符合，鹽酸易揮發出氯化氫氣體，干擾測定結果，應選用稀硫酸；C裝置增重為二氧化硫的質量，依據元素守恒計算亞硫酸鋇的質量=

mg

64g/mol

×217g/mol，得到亞硫酸鋇質量分數=

217m 64

W

×100%=

217m

64w

×100%；
缺陷是若選用鹽酸溶解沉淀會導致測定結果偏大；裝置中生成的二氧化硫氣體不能全部被堿石灰吸收會導致結果偏小，
故答案為：稀硫酸；

217m

64w

×100%；若選用鹽酸溶解沉淀會導致測定結果偏大；裝置中生成的二氧化硫氣體不能全部被堿石灰吸收會導致結果偏��；
（5）圖1裝置中燒瓶改用三孔塞，其中利用導氣管通入惰氣如氮氣，先從燒瓶的左邊通入氮氣排除裝置中的空氣，減少測定誤差，
故答案為：先從燒瓶的左邊通入氮氣排除裝置中的空氣．

點評：本題考查了物質組成和性質的實驗探究和驗證，實驗分析，現象判斷，實驗設計是解題關鍵，題目難度中等．