Question

（15分）化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。小组同学改进了下图所示的装置进行实验制取SO₂的反应。充分反应，B中固体由淡黄色变为白色(Na₂O₂完全反应)，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。试回答下列问题：

（3）  请你完成装置改进的措施和理由：

①措施：在A、B之间加一个干燥管，作用_______________________________________。

②措施：为确保C中的实验现象发生，在B、C之间加一个装有_________________的洗气瓶，作用_______________________。

（2）某同学推断该白色固体为Na₂SO₃，则其化学反应方程式是____________________________。

（3）任何的推论都要经过检验，请完成对白色固体成分的探究：

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹；3 mol·L^-1HCl、6 mol·L^-1HNO₃、NaOH稀溶液、蒸馏水、1 mol·L^-1 BaCl₂溶液、澄清石灰水、品红溶液。

① 提出合理假设：

假设1：白色固体为Na₂SO₃；      假设2：　　　　                 　　　；

假设3：白色固体为Na₂SO₃与Na₂SO₄的混合物。

②  设计实验方案证明以上三种假设，并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量白色固体于试管，加入           ，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入           。	若                                     ，说明白色固体含有Na2SO3，则         成立，若无该现象， 则          成立。
步骤2：在步骤1反应后的溶液加入                              。	若                      ，则说明白色固体含Na2SO4。 结合步骤1的结论，则         成立，若无该现象，则          则         成立。

 

Answer 1

【答案】

(1) ①产生的二氧化硫没有干燥，水蒸气会与Na₂O₂反应；

②NaOH溶液        除去SO₂气体，防止污染空气

(2) 2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂（2分）

（3）①提出合理假设

假设3：白色固体为Na₂SO₄

②

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量白色固体于试管，加入过量3 mol·L-1的稀盐酸，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入品红溶液。	若有能使品红溶液褪色的无色气体生成，说明白色固体含有Na2SO3。则假设1或3成立，若无该现象，则假设2成立。
步骤2：在步骤1反应后的溶液加入1 mol·L-1 BaCl2溶液。	若有白色沉淀生成，则说明白色固体含Na2SO4。结合步骤1的结论，则假设3成立，若无该现象，则假设1成立。

【解析】

试题分析：（1）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑?二氧化硫是有毒气体，实验中要除去以防污染空气。（2）由CO₂与Na₂O₂的反应，生成了Na₂SO₃和O₂，化学方程式为2Na₂O₂+2SO₂═2Na₂SO₃+O₂。（3）要证明白色固体中含有Na₂SO₃只需检验出含有SO₃^2-就可以了，取少量白色固体，加入稀硫酸或稀盐酸，产生能使品红溶液褪色的气体，则证明生成的白色固体中含有Na₂SO₃。

考点：Na₂O₂性质，物质的检验

点评：本题为研究性试题，以探究过氧化钠与二氧化硫的反应为依托，考查知识的迁移能力、设计和评价实验方案的能力