Question

某實驗小組的同學為探究Na₂O₂與SO₂的反應，用如圖1所示裝置進行實驗．通入SO₂氣體后，將帶火星的木條插入試管C中，木條復燃．
請回答下列問題：
（1）A裝置中濃硫酸的作用是

 

．
（2）部分同學依據(jù)Na₂O₂和CO₂的反應，用類比的方法推理Na₂O₂與SO₂反應的固體產(chǎn)物為

 

．另一部分同學依據(jù)SO₂的強還原性和Na₂O₂的強氧化性，猜想產(chǎn)物中含有Na₂SO₄．為檢驗生成物中是否存在Na₂SO₄，他們設計了如下實驗方案：

請判斷上述方案是否合理

 

，簡要說明理由：

 

．
（3）向1L1.0mol/LNaOH溶液中緩慢通入1.0molSO₂氣體，請分析通入SO₂物質(zhì)的量與溶液中溶質(zhì)組成的關系，填寫下表空格．

n（SO2）的范圍	1mol溶液中溶質(zhì)的化學式
（0，0.5）
	Na2SO3、NaHSO3

請在圖2中畫出溶液中溶質(zhì)的總質(zhì)量隨緩慢通入SO₂物質(zhì)的量的變化曲線．（作圖時請在起點、拐點和終點注明坐標）

Answer 1

考點：二氧化硫的化學性質(zhì),鈉的重要化合物

專題：實驗題

分析：（1）水能與過氧化鈉反應，則濃硫酸可干燥氣體，防止水參加反應；
（2）依據(jù)Na₂O₂和CO₂的反應，Na₂O₂與SO₂反應生了Na₂SO₃和O₂；硫酸鈉和亞硫酸鈉均有氯化鋇反應生成沉淀，亞硫酸鋇加硝酸時氧化生成硫酸鋇，不能說明是否含硫酸鋇；
（3）根據(jù)向1L1.0mol/LNaOH溶液中緩慢通入1.0molSO₂氣體，發(fā)生的反應應該為①2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O，②Na₂SO₃+H₂O+SO₂═2NaHSO₃，當n（SO₂）在（0，0.5）時只發(fā)生反應①，并且氫氧化鈉過量；當生成 Na₂SO₃、NaHSO₃時發(fā)生反應①和②，則n（SO₂）在（0.5，1），據(jù)此分析．

解答： 解：（1）水能與過氧化鈉反應，則濃硫酸可干燥氣體，防止水參加反應，所以A中濃硫酸作用為干燥SO₂；故答案為：干燥SO₂；
（2）依據(jù)Na₂O₂和CO₂的反應，Na₂O₂與SO₂反應生了Na₂SO₃和O₂，反應為2Na₂O₂+2SO₂═2Na₂SO₃+O₂，由實驗流程可知，如果反應裝置B中Na₂O₂過量，它將會氧化Na₂SO₃或稀硝酸具有強氧化性，它也會氧化Na₂SO₃，最終都生成硫酸鋇沉淀，則實驗設計不合理，
故答案為：Na₂SO₃；不合理；如果反應裝置B中Na₂O₂過量，它將會氧化Na₂SO₃或稀硝酸具有強氧化性，它也會氧化Na₂SO₃；
（3）向1L1.0mol/LNaOH溶液中緩慢通入1.0molSO₂氣體，發(fā)生的反應應該為①2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O，②Na₂SO₃+H₂O+SO₂═2NaHSO₃，當n（SO₂）在（0，0.5）時只發(fā)生反應①，并且氫氧化鈉過量；當生成 Na₂SO₃、NaHSO₃時發(fā)生反應①和②，則n（SO₂）在（0.5，1）；開始n（SO₂）=0時，即溶質(zhì)的總質(zhì)量為1L×1.0mol/L×40g/mol=40g，當n（SO₂）=0.5mol時，剛好生成0.5mol亞硫酸鈉，則質(zhì)量為0.5×126=63g，當n（SO₂）=1mol時，剛好生成1mol亞硫酸氫鈉，則質(zhì)量為1×104=104g，
所以圖象為：，故答案為：NaOH、Na₂SO₃；（0.5，1）；；

點評：本題考查性質(zhì)實驗方案的設計以及二氧化硫與氫氧化鈉反應量的關系及其計算，綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)及實驗能力、計算能力，為高頻考點，把握二氧化硫、過氧化鈉及硝酸的性質(zhì)及實驗流程為解答的關鍵，題目難度不大．