Question

化學興趣小組的同學將Na₂SO₃在隔絕空氣并經(jīng)600℃以上的強熱至恒重，然后對加熱后固體進行元素定性定量分析，確定固體元素組成與Na₂SO₃無異；但把加熱后固體溶于水，得到的溶液pH值比Na₂SO₃溶液的pH高．
（1）Na₂SO₃溶液呈

 

性（填“酸”或“堿”），其原理是（以相關的離子方程式表示）

 

．
（2）甲乙兩同學都以為Na₂SO₃在強熱下發(fā)生了分解反應（自身氧化還原反應且Na₂SO₃沒有剩余），并對強熱后留下的物質作了如下猜測：猜測1：

 

；猜測2：

 

．
（3）甲設計實驗方案證明上面的假設，請按下表格式完成相關內(nèi)容．（限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、試管夾；6mol?L^-1 HCl、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.1mol?L^-1KCl、蒸餾水）

實驗步驟	預期現(xiàn)象及結論
步驟1：取少量固體分別于試管中，加入一定量的蒸餾水溶解	固體全部溶解則沒有S生成
步驟2：取少許液體加HCl
步驟3  取少許液體加HCl和BaCl2

（4）乙同學根據(jù)甲的實驗步驟對生成物進行了定量檢測，結果步驟2收集的氣體標況下體積為0.224L，步驟3得到的干燥固體質量為7.52．你分析造成這種結果的可能原因是

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）Na₂SO₃為強堿弱酸鹽，SO₃^2-水解呈堿性；
（2）Na₂SO₃在強熱下發(fā)生了自身氧化還原反應，化合價升高可生成Na₂SO₄，說明化合價降低生成可能生成S或Na₂S；
（3）根據(jù)Na₂SO₄、Na₂S、S的性質結合操作步驟回答現(xiàn)象和結論；
（4）由題意可知亞硫酸鈉分解生成硫酸鈉和硫化鈉，反應的方程式為4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，產(chǎn)生0.224L氣體為硫化氫，物質的量為：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，則硫化鈉的物質的量為0.01mol，根據(jù)方程式計算硫酸鈉的物質的量，進而計算出生成硫酸鋇的質量和步驟3得到的干燥固體質量相比較，分析原因．

解答： 解：（1）Na₂SO₃為強堿弱酸鹽，SO₃^2-水解呈堿性，水解的離子方程式為SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，
故答案為：堿；SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
（2）Na₂SO₃在強熱下發(fā)生了自身氧化還原反應，化合價升高可生成Na₂SO₄，說明化合價降低生成可能生成S或Na₂S，
則有三種可能：生成Na₂SO₄和S；  生成Na₂SO₄和Na₂S；  生成Na₂SO₄、S和Na₂S （任意答出兩項即可）；
故答案為：生成Na₂SO₄和S； 生成Na₂SO₄和Na₂S； 生成Na₂SO₄、S和Na₂S；
（3）加入一定量的蒸餾水全部溶解，說明無S生成；若滴加鹽酸有特殊氣味的氣體放出，在酸性條件下發(fā)生：S^2-+2H⁺=H₂S↑，說明有硫化鈉生成；
取少許液體加HCl和BaCl₂，若有白色沉淀生成，則說明固體中含有Na₂SO₄．
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象及結論
步驟1：取少量固體分別于試管中，加入一定量的蒸餾水溶解	固體全部溶解則沒有S生成
步驟2：取少許液體加HCl	如有刺激性氣味氣體產(chǎn)生則有Na2S生成
步驟3  取少許液體加HCl和BaCl2	如有白色沉淀生成，則說明固體中含有Na2SO4，結合步驟1，則假設1不成立，結合步驟2，則假設2成立．

（4）由題意可知亞硫酸鈉分解生成硫酸鈉和硫化鈉，反應的方程式為4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，產(chǎn)生0.224L氣體為硫化氫，物質的量為：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，則硫化鈉的物質的量為0.01mol，硫酸鈉的物質的量為0.03mol，和氯化鋇反應生成硫酸鋇的質量為：0.03mol×233g/mol=6.99g，小于步驟3得到的干燥固體質量7.52，說明有部分亞硫酸鈉可能被空氣中氧氣氧化成硫酸鈉，故答案為：可能是Na₂SO₃部分被裝置中的空氣中的O₂氧化．

點評：本題考查含硫物質的性質及綜合應用，題目難度中等，本題注意物質的組成判斷的幾個關鍵點①得到的溶液pH值比Na₂SO₃溶液的pH高；②自身氧化還原反應且Na₂SO₃沒有剩余．