《2026年天利38套学业水平考试高中化学全一册人教版江苏专版》

30.(10 分)焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。
(1)化学兴趣小组同学利用如图所示装置(部分夹持装置已略去,实验前已除去装置中的空气)制取 Na₂S₂O₅。

打开 K₁ 和 K₂,关闭 K₃,制取 Na₂S₂O₅。
①Na₂S₂O₅ 中 O 元素化合价为 -2,其中 S 元素的化合价为+4;装置 C 中干燥管的作用是防止倒吸。
②B 中通入过量 SO₂ 充分反应后,经冷却结晶时发生反应:2NaHSO₃ = Na₂S₂O₅ + H₂O,可获得 Na₂S₂O₅ 晶体。B 中生成 NaHSO₃ 的化学方程式为H₂O + Na₂CO₃ + 2SO₂ = CO₂ + 2NaHSO₃。
③B 中所得 Na₂S₂O₅ 晶体常用饱和 SO₂ 水溶液洗涤。用饱和 SO₂ 水溶液洗涤的目的除洗去产物表面的杂质离子外还有减少Na₂S₂O₅在水中的溶解量。
(2)葡萄酒中常加入 Na₂S₂O₅ 作抗氧化剂。测定某葡萄酒中 Na₂S₂O₅ 残留量的实验步骤如下:取 50.00 mL 葡萄酒样品,加入 0.0100 mol/L 的 I₂ 标准液至恰好完全反应,消耗碘标准液 10.00 mL,已知发生的反应为 S₂O₅²⁻ + I₂ + H₂O → SO₄²⁻ + I⁻ + H⁺(未配平)。计算该葡萄酒中 Na₂S₂O₅ 的残留量(以 g/L 为单位,写出计算过程)。

答案： 30.(10分)
(1)① + 4 (1分) 防止倒吸 (1分) ②H₂O + Na₂CO₃ + 2SO₂$\xlongequal{}$CO₂ + 2NaHSO₃ (2分) ③减少Na₂S₂O₅在水中的溶解量 (2分)
(2)S₂O₅²⁻ + 2I₂ + 3H₂O$\xlongequal{}$2SO₄²⁻ + 4I⁻ + 6H⁺（或S₂O₅²⁻ ~ 2I₂） (2分) 50.00mL葡萄酒样品中n(Na₂S₂O₅) = $\frac{1}{2}$×0.0100mol/L×10.00mL×10⁻³L/mL = 5×10⁻⁵mol (1分)
Na₂S₂O₅的残留量 = $\frac{5×10^{-5} mol×190 g/mol}{50.00 mL×10^{-3} L/mL}$ = 0.190g/L (1分)
【解析】常见无机物的制备
(1)①Na₂S₂O₅中O元素化合价为−2，Na元素为 + 1价，故其中S元素的化合价为 + 4；装置C中用氢氧化钠溶液吸收尾气二氧化硫，二氧化硫易溶于水，故装置C中干燥管的作用为防倒吸。②B中饱和碳酸钠溶液和二氧化硫气体反应生成亚硫酸氢钠，化学方程式为2SO₂ + Na₂CO₃ + H₂O$\xlongequal{}$2NaHSO₃ + CO₂。③用饱和SO₂水溶液洗涤Na₂S₂O₅晶体，可洗去产物表面的杂质离子，且能减少Na₂S₂O₅在水中的溶解量。
(2)配平发生反应的离子方程式为S₂O₅²⁻ + 2I₂ + 3H₂O$\xlongequal{}$2SO₄²⁻ + 4I⁻ + 6H⁺，根据比例关系计算。