【题目】亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量(通常以1kg样品中含
的质量计),某研究小组同学设计了如下实验方案。
I.称取样品W g;
II.向样品中加人足量稀硫酸:
III.将II中产生的
,用足量
溶液吸收;
IV.将III所得硫酸溶夜用氢氧化钠溶液滴定;
V.数据处理。
(1)
是一种食品添加剂。写出
与稀
反应的离子方程式:____________
(2)步骤中H2O2的作用是 __________________________
(3)步骤N中可选用的指示剂为__________。下图显示滴定终点时,滴定管(量程为25mL)读数为_______________。
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(4)步骤IV中消耗
溶液V mL,则1 kg样品中含
的质量是__________g(用含W、V的代数式表示)。
(5)此实验方案测得亚硫酸盐含量偏低,步骤II会产生该误差,请说明理由。(写出2条)_______________________。
【答案】
将
氧化为
酚酞溶液 20.60mL
部分溶解在稀硫酸中、
与水反应、+4价硫被氧气氧化等
【解析】
亚硫酸钠能与强酸反应放出SO2,有较强还原性的SO2能被过氧化氢氧化成硫酸,进而用中和滴定原理分析相关问题。
(1)H2SO3酸性弱于H2SO4,
与稀
反应的离子方程式
;
(2)步骤III中,利用H2O2较强的氧化性,将SO2氧化为
,化学方程式H2O2+SO2=
;
(3)步骤IV中,强碱滴定强酸,可选用酚酞或甲基橙作指示剂。滴定管由上向下读数,精度为0.01mL,故图中液面处读数为20.60mL;
(4)步骤IV中,n(NaOH)=0.01000mol/L×V×10-3L=V×10-5mol,据SO2~
~2NaOH,则Wg样品含
质量:V×10-5mol××64g/mol=3.2×10-4×Vg,1 kg样品中含
的质量是3.2×10-4×Vg/(W/1000)=
g;
(5)据计算关系式,步骤IV消耗NaOH溶液偏少,使测得亚硫酸盐含量偏低。从步骤II看,是装置中逸出的SO2偏少,可能原因是①SO2溶解度较大,生成的SO2部分溶解于稀硫酸;②部分SO2残留在装置中没有被H2O2溶液吸收;③部分SO2被发生装置中的空气氧化;④装置气密性不良,有SO2逸到空气中。