Question

某同學(xué)想通過(guò)利用圖所示裝置（夾持裝置已略去）實(shí)驗(yàn)，探究SO₂與Na₂O₂反應(yīng)的產(chǎn)物．
實(shí)驗(yàn)后測(cè)得反應(yīng)前C管的質(zhì)量為m₁ g，反應(yīng)后C管的質(zhì)量為m ₂ g，反應(yīng)后裝置D質(zhì)量增加了n g．請(qǐng)分析：
Ⅰ． 裝置D的作用

 

．
Ⅱ．如何檢驗(yàn)反應(yīng)中是否有O₂生成

 

．
Ⅲ．對(duì)C中固體產(chǎn)物提出如下假設(shè)：
假設(shè)1：只有Na₂SO₃
假設(shè)2：只有Na₂SO₄
假設(shè)3：

 

．
（1）若按假設(shè)2進(jìn)行，反應(yīng)方程式為

 

．
（2）若Na₂O₂反應(yīng)完全，為確定C中固體產(chǎn)物的成分，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

得出結(jié)論：產(chǎn)物是Na₂SO₄．
該方案是否合理

 

（填“是”或“否”），理由是

 

．
（3）若假設(shè)2成立，則參加反應(yīng)的Na₂O₂物質(zhì)的量為

 

 （列計(jì)算式）摩爾．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：氧族元素

分析：Ⅰ、根據(jù)濃硫酸的吸水性以及二氧化硫、過(guò)氧化鈉的性質(zhì)來(lái)回答；
Ⅱ、用帶火星的木條來(lái)檢驗(yàn)氧氣；
Ⅲ、（1）過(guò)氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉；
（2）硝酸具有氧化性，能將亞硫酸鋇氧化為不溶于硝酸的硫酸鋇；
（3）根據(jù)化學(xué)方程式結(jié)合固體質(zhì)量的差量法來(lái)計(jì)算．

解答： 解：Ⅰ、濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)而干擾二氧化硫；堿石灰是干燥劑，能吸收水分，防止水蒸氣的干擾；裝置D中堿石灰是堿性物質(zhì)，能吸收二氧化硫等酸性氣體，防止污染大氣，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C裝置與Na₂O₂反應(yīng)，同時(shí)吸收過(guò)量的SO₂，以免污染空氣；
Ⅱ、用帶火星的木條可檢驗(yàn)氧氣，故答案為：用帶火星的木條靠近干燥管口a，觀察其是否燃燒；
Ⅲ、推理法可以推出：假設(shè)3：是含有亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物，故答案為：有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（1）過(guò)氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉的原理方程式為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，故答案為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亞硫酸鋇，加入硝酸后，會(huì)將之氧化為硫酸鋇，不能得出結(jié)論：產(chǎn)物是Na₂SO₄，
故答案為：否；HNO₃有氧化性，據(jù)此不能確定產(chǎn)物是Na₂SO₃還是Na₂SO₄或二者兼有；
（3）若假設(shè)2成立，過(guò)氧化鈉和二氧化硫的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，則（m₂-m₁）等于參加反應(yīng)的SO₂質(zhì)量，則參加反應(yīng)的Na₂O₂物質(zhì)的量n（Na₂O₂）=

m2-m1

64

，
故答案為：

m2-m1

64

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了常見(jiàn)氣體的制取和實(shí)驗(yàn)裝置的選擇，主要是實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)分析判斷，是一道綜合知識(shí)題目，難度中等．