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【化学科研小组的同学在研究Na2SO3的热稳定性和精确测试Na2SO3溶液的pH时,遇到了困惑.为此他们进行了冷静的思考和准备,决心重新实验,揭开奥秘.请你根据所学的中学化学知识,参与交】
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更新时间:2024-06-26 02:13:11
问题描述:

化学科研小组的同学在研究Na2SO3的热稳定性和精确测试Na2SO3溶液的pH时,遇到了困惑.为此他们进行了冷静的思考和准备,决心重新实验,揭开奥秘.请你根据所学的中学化学知识,参与交流讨论.

【查阅资料】

①常温下0.1mol•L-1的H2SO3溶液的pH约为2.1.

②通常情况下,H2S为无色,有腐蛋臭味的气体,其水溶液称为氢硫酸.常温下0.1mol•L-1的H2S溶液的pH约为4.5.

【实验操作】

①准确称取纯净的Na2SO3•7H2O晶体25.20g,配成1L水溶液,测得其pH=7.8.

②以坩埚再次准确称取25.20g上述晶体,继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重,质量为12.60g.

③将②所得之12.60g固体进行元素定性定量分析,组成与Na2SO3无异.将其溶于水得250mL溶液,溶液澄清,测得pH=10.3.

【分析猜想】

Na2SO3•7H2O在强热下,失去结晶水,进而发生了分解反应(自身氧化还原反应)

【交流讨论】

(1)他们将恒重后的样品溶于水配成溶液时,为加速溶解,可采取的措施是______.

(2)实验操作②中称量操作至少进行______次.

(3)给Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气,请以简要的文字和化学方程式给以说明.______.

(4)猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是4Na2SO3 高温 .

Na2S+3Na2SO4

4Na2SO3 高温 .

Na2S+3Na2SO4

(5)实验①和③中,两次测得的溶液pH相差明显,其合理的解释是______.实验③中溶液的pH=10.3的原理是(以主要的离子方程式表示)______.

(6)请你设计简单的实验方案,给上述分析、猜想及解释以佐证.请简单叙述实验步骤、现象和结论.______.

黄贤明回答:
  (1)升高温度可增加物质的溶解度,加速溶解,搅拌可混合均匀,加速溶解;故答案为:升高温度或搅拌;   (2)将晶体加热到恒重,保证结晶水全部失去的操作至少要进行4次,第三次和第四次的质量差不超过0.1g,表明结晶水全部失去,故答案为:4;   (3)亚硫酸钠具有强的还原性,Na2SO3•7H2O加热时要隔绝空气,防止亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠,即2Na2SO3+O2=2Na2SO4;   故答案为:避免Na2SO3被空气中氧气氧化,2Na2SO3+O2=2Na2SO4;   (4)Na2SO3在高温强热下发生分解反应是一个自身氧化还原反应,会生成-2价硫和+6价的硫,反应为:4Na2SO3 高温 .
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