Question

(16分)过氧化钙(CaO₂)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将SO₂通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：CO₂、SO₂与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。

实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置如下：

(1)试剂A可以选用         ，试剂B为碱石灰其作用是______________________。

(2)装置E用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。

(3)实验测得装置C增重m₁ g，装置D增重m₂ g，装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，当SO₂未氧化时，V与m₁或m₂的关系式为_________。

若SO₂完全氧化，写出反应的化学方程式：___________________________________。

实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。

提出假设：

假设1：反应后固体中只有Na₂SO₃，SO₂未氧化；

假设2：反应后固体中只有Na₂SO₄，SO₂完全氧化；

假设3：________________________________________________________________。

实验探究：

(4)设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：________________

____________________________________________________________________________。

实验评价：

(5)实验过程中SO₂的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：

____________________________________________________________________________。

 

Answer 1

（16分）(1)浓硫酸　 吸收未反应的SO₂

(2)

(其它合理答案均可)

(3) V＝7m₁/30　　CaO₂＋SO₂===CaSO₄

反应后固体为Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，SO₂部分氧化

(4)取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl₂溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na₂O₂将SO₂部分氧化。

(5)若Na₂O₂剩余，固体加水溶解，过氧化钠能将SO氧化成SO。

解析:（1）试剂A可用浓硫酸，用于SO₂的干燥，试剂B为碱石灰其作用是吸收未反应的SO₂；

（2）测CaO₂与SO₂反应生成的氧气的体积，可用如右装置：

（3）当SO₂未氧化时，发生的反应为

2CaO₂+2SO₂=2CaSO₃+O₂        ∆m

2x72       2x120    22.4L    96

                      VL     m₁          22.4/V=96/m₁        V=7m₁/30

SO₂完全氧化，化学方程式为CaO₂＋SO₂===CaSO₄

假设3：反应后固体为Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，SO₂部分氧化

（4）探究假设3是否正确，主要检验混合物中是否含Na₂SO₃及Na₂SO₄，即设计实验证明Na₂SO₃、Na₂SO₄的存在，可取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl₂溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，则Na₂O₂将SO₂部分氧化。（5）由于过氧化钠能将SO氧化成SO，则不能确定过氧化钠与SO₂是否生成了Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，所以通入的SO₂应足量，使过氧化钠无剩余。