Question

（2011?廈門一模）某化學(xué)興趣小組用如圖裝置模擬工業(yè)制備造紙?jiān)�料BaSO₃，并測(cè)定產(chǎn)品純度．
（1）圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

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

BaSO₄

；
實(shí)驗(yàn)一：探究白色沉淀的成分
（3）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)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(shí)驗(yàn)二：測(cè)定產(chǎn)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(shí)驗(yàn)后，測(cè)得C裝置增重mg，根據(jù)此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算出白色沉淀中BaSO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

217m

64w

×100%

（用含m、w的式子表示）．本測(cè)定方案有缺陷，請(qǐng)指出本方案的缺點(diǎn)及其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能影響．
答：

選用鹽酸溶解沉淀，因?yàn)辂}酸揮發(fā)出氯化氫氣體被C吸收后可以導(dǎo)致結(jié)果偏大；二氧化硫未被完全吸收可能導(dǎo)致結(jié)果偏小

；
（5）為制備純凈的BaSO₃，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)改進(jìn)圖1裝置的實(shí)驗(yàn)方案．
答：

先從燒瓶的左邊通入氮?dú)馀懦�這種中的空氣

．

Answer 1

分析：（1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)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(lái)測(cè)定二氧化硫的質(zhì)量，酸溶解亞硫酸鋇沉淀，所以氫氧化鈉不符合，鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，干擾測(cè)定結(jié)果，應(yīng)選用稀硫酸；C裝置增重為二氧化硫的質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計(jì)算亞硫酸鋇的質(zhì)量得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
缺陷是若選用鹽酸溶解沉淀會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)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(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏小；
（5）圖1裝置中燒瓶改用三孔塞，其中利用導(dǎo)氣管通入惰氣如氮?dú)�，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(yīng)生成二氧化硫氣體、硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)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(shuō)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(lái)測(cè)定二氧化硫的質(zhì)量，酸溶解亞硫酸鋇沉淀，所以氫氧化鈉不符合，鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，干擾測(cè)定結(jié)果，應(yīng)選用稀硫酸；C裝置增重為二氧化硫的質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計(jì)算亞硫酸鋇的質(zhì)量=

mg

64g/mol

×217g/mol，得到亞硫酸鋇質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

217m 64

W

×100%=

217m

64w

×100%；
缺陷是若選用鹽酸溶解沉淀會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)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(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏小，
故答案為：稀硫酸；

217m

64w

×100%；若選用鹽酸溶解沉淀會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)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(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏�。�
（5）圖1裝置中燒瓶改用三孔塞，其中利用導(dǎo)氣管通入惰氣如氮?dú)�，先從燒瓶的左邊通入氮�(dú)馀懦�裝置中的空氣，減少測(cè)定誤差，
故答案為：先從燒瓶的左邊通入氮?dú)馀懦�裝置中的空氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究和驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)分析，現(xiàn)象判斷，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．