Question

长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。某同学设计了如下实验步骤：①加入稀盐酸使溶液呈强酸性，再加入过量的BaCl₂溶液。②加热干燥沉淀物。③过滤，用蒸馏水洗涤沉淀2～3次。④称量n g样品，置于烧杯中。⑤加入适量蒸馏水使样品溶解。⑥将沉淀物冷却至室温后称量。⑦重复上述部分操作直到合格，最后得到m g固体。

试回答下列问题：

(1)上述实验操作的正确顺序是：_______________，在操作⑦中需要重复的操作是：_____。

(2)本实验中能否用Ba(NO₃)₂代替BaCl₂________(填“能”或“不能”)，理由是：__________。

(3)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是：____________。

(4)步骤⑦的合格标准是：_______________。

(5)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是：__________(列出算式，不需化简)。

Answer

④⑤①③②⑥⑦②⑥不能在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-，从而产生实验误差将Na2SO3中SO32-转化为SO2逸出，从而避免生成BaSO3沉淀，保证生成的沉淀全部为BaSO4连续两次称量的质量差≤0.1 g[(n g－142m g/233)/n g]×100%

【解析】

(1) 取一定质量的样品，配成溶液，加入沉淀剂至过量，然后过滤，干燥所得到的沉淀，对沉淀进行称量，计算出实验结果，称量干燥后的固体时，要连续两次称量的质量差≤0.1 g时，固体干燥操作才算合格；本实验操作的正确顺序是：④⑤①③②⑥⑦；实验中需要重复的操作是②⑥；综上所述，本题答案是：④⑤①③②⑥⑦； ②⑥。；

（2）若加入硝酸钡，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，导致硫酸钠的含量增加，亚硫酸钠纯度偏小；因此，本题正确答案是：不能 ；在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-，从而产生实验误差。

（3）BaSO3能溶于强酸，强酸性能保证BaSO3完全溶解，使溶液至强酸性以及重复操作的目的是保证得到的沉淀都是BaSO4，没有BaSO3，这样才能准确测定无水硫酸钠的纯度；综上所述，本题答案是：将Na2SO3中SO32-转化为SO2逸出，从而避免生成BaSO3沉淀，保证生成的沉淀全部为BaSO4。

（4）称量干燥后的固体时，要连续两次称量的质量差≤0.1 g时，固体干燥操作才算合格；因此本题答案是：连续两次称量的质量差≤0.1 g 。

(5)设样品中含被氧化为硫酸钠的质量为xg，根据反应：

Na2SO4+BaCl2= BaSO4↓+2NaCl；

142 233

x m

所以：142/233=x/ m，x=142 m/233g，故亚硫酸钠的质量为n-（142 m/233）g，样品中无水亚硫酸钠的质量分数是:[ n-（142m/233）]/n×100%；综上所述，本题答案是：[(n g－142m g/233)/n g]×100%。