Question

某化學(xué)興趣小組為研究過(guò)氧化鈉與SO₂的反應(yīng)情況，進(jìn)行如下探究．
（1）[提出假設(shè)]
向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通人足量的SO₂，對(duì)反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)：
假設(shè)一：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₃，證明SO₂未被氧化；
假?zèng)]二：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₄，證明SO₂完全被氧化；
假設(shè)三：反應(yīng)后固體中

 

，明SO₂部分被氧化．
（2）[定性研究]
為驗(yàn)證假設(shè)三，該小組進(jìn)行如下研究，請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程）	預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取適量反應(yīng)后的固體放入試管中，

（3）[定量研究]
通過(guò)測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：

①B中所盛裝試劑的名稱為

 

．
②裝置D的作用是

 

③請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置E．
④實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m₁g，裝置D質(zhì)量增加了m₂g．裝置E中收集到的氣體為VL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行填表判斷．

SO2被氧化的程度	V與m1或m2的關(guān)系
未被氧化
完全被氧化	V=0
部分被氧化	＞V＞0

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題,氧族元素

分析：（1）依據(jù)假設(shè)一和假設(shè)二推斷假設(shè)三為Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；
（2）要證明假設(shè)3是否成立，應(yīng)證明Na₂SO₃和Na₂SO₄存在，可以取反應(yīng)后的固體放入試管中，加少量水溶解，加入BaCl₂溶液，再加入稀鹽酸，若加入BaCl₂溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入鹽酸沉淀部分溶解，則證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉；
（3）①?gòu)难b置A中出來(lái)的氣體含有水蒸汽，應(yīng)用B裝置除去水；
②二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸�物，可以用堿石灰吸收；
③若Na₂SO₃未被氧化，則與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，氧氣難溶于水，可以用排水法測(cè)量生成氧氣的體積；
④若Na₂SO₃未被氧化發(fā)生的反應(yīng)只有2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂根據(jù)差量法計(jì)算；

解答： 解：（1）依據(jù)假設(shè)一和假設(shè)二推斷假設(shè)三為Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；
故答案為：Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；
（2）要證明假設(shè)3是否成立，就是要證明Na₂SO₃和Na₂SO₄存在，可以取反應(yīng)后的固體放入試管中，加少量水溶解，加入BaCl₂溶液，再加入稀鹽酸，若加入BaCl₂溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入鹽酸沉淀部分溶解，則證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉，
故答案為：加少量水溶解，加入氯化鋇，再加熱稀鹽酸；
加入氯化鋇溶于有白色沉淀，加熱顏色沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉；
（3）①?gòu)难b置A中出來(lái)的氣體含有水蒸汽，二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，不能選擇堿性干燥劑，濃硫酸具有吸水性，可以除去二氧化硫中水，
故選：濃硫酸；
②二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸�物，可以用堿石灰吸收，故D的作用吸收未反應(yīng)的SO₂；
故答案為：吸收未反應(yīng)的二氧化硫；
③若亞硫酸鈉未被氧化，則與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，氧氣難溶于水，可以用排水法測(cè)量生成氧氣的體積，所以E裝置為：；
故答案為：；
④若SO₂未被氧化、則發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂
依據(jù)化學(xué)方程式和反應(yīng)增重計(jì)算E中收集的氧氣：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂△m
1mol                    96g                        
實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m₁ g，裝置D質(zhì)量增加了m₂ g，裝置E中收集到的氣體為V L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），若SO₂未被氧化、則發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂
依據(jù)化學(xué)方程式和反應(yīng)增重計(jì)算E中收集的氧氣：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ 反應(yīng)增重
1mol                   96g

V

22.4L/mol

              m1
解得V=

7m1

30

若二氧化硫全部被氧化發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；反應(yīng)過(guò)程中 無(wú)氧氣生成，V=0；
所以若0＜V＜

7m1

30

則二氧化硫部分被氧化；
故答案為：

7m1

30

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫性質(zhì)應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)驗(yàn)方案的確，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．