Question

19．已知常溫下SO₂與Na₂O₂之間可能發(fā)生兩個反應(yīng)，其中一個為2Na₂O₂+2SO₂═2Na₂SO₃+O₂（記為a），為驗(yàn)證二者到底是發(fā)生一個反應(yīng)還是兩個反應(yīng)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行研究，回答下列問題：
     
                A         B                  D．
（1）SO₂與Na₂O₂之間可能發(fā)生的另一個反應(yīng)是（記為b）Na₂O₂+SO₂═Na₂SO₄．
（2）盛裝Na₂SO₃的儀器名稱是三頸燒瓶，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．實(shí)驗(yàn)開始時先打開彈簧夾通入一段時間的N₂，目的是排除裝置內(nèi)空氣，防止其產(chǎn)生干擾．
（3）若想通過檢驗(yàn)裝置D中所收集到的氣體來判斷反應(yīng)a是否發(fā)生．
①請補(bǔ)畫出裝置D中相應(yīng)的導(dǎo)管．
②為確保檢驗(yàn)結(jié)論的可靠性，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是無水氯化鈣或五氧化二磷，且需要在C、D之間添加相應(yīng)的裝置，該裝置的作用是吸收沒有反應(yīng)的二氧化硫．
（4）假設(shè)通過（3）中的操作證明反應(yīng)a發(fā)生了，為確定反應(yīng)b也發(fā)生了，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)持續(xù)通入氣體至C中的現(xiàn)象為固體淡黃色完全消失；然后取適量的C中固體溶于蒸餾水，然后加入足量的鹽酸，再加入適量的氯化鋇溶液，得到白色沉淀（寫出具體操作步驟）．

Answer 1

分析 （1）過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，可能與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉；
（2）根據(jù)儀器構(gòu)造可知，盛放亞硫酸鈉的儀器為三頸燒瓶；亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水；由于氧氣能夠氧化亞硫酸鈉，干擾該實(shí)驗(yàn)，所以通入氮?dú)馀懦�裝置中空氣；
（3）①二氧化硫的密度大于空氣，收集二氧化硫時需要采用長進(jìn)短出的方式；
②由于水能夠與過氧化鈉反應(yīng)，所以裝置B用于干燥二氧化硫，可以盛放無水氯化鈣或五氧化二磷；二氧化硫有毒，多余的氣體需要吸收；
（4）假設(shè)通過（3）中的操作證明發(fā)生了b反應(yīng)，需要先將過氧化鈉完全消耗掉，此時淡黃色固體變成無色，然后通過檢驗(yàn)固體含有硫酸根離子證明反應(yīng)生成了硫酸鈉．

解答 解：（1）類比過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)可知，過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)為：2Na₂O₂+2SO₂═2Na₂SO₃+O₂（記為a），由于亞硫酸鈉容易被氧化，而過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，則二者也可能發(fā)生反應(yīng)：Na₂O₂+SO₂═Na₂SO₄，
故答案為：Na₂O₂+SO₂═Na₂SO₄；
（2）根據(jù)圖示儀器構(gòu)造可知，盛放Na₂SO₃的儀器名稱為三頸燒瓶；亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；由于氧氣能夠氧化亞硫酸鈉，干擾該實(shí)驗(yàn)，所以通入氮?dú)馀懦�裝置內(nèi)空氣，防止其產(chǎn)生干擾，
故答案為：三頸燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；排除裝置內(nèi)空氣，防止其產(chǎn)生干擾；
（3）①由于二氧化硫的密度大于空氣，所以收集二氧化硫時采用長導(dǎo)管進(jìn)、短導(dǎo)管出的方式，補(bǔ)充完整后的裝置圖為：，
故答案為：；
②A產(chǎn)生的氣體中混有水，而水能夠與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，干擾實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，所以裝置B的目的是干燥二氧化硫，可以盛放無水氯化鈣或五氧化二磷；二氧化硫是一種有毒氣體，多余的氣體需要吸收，所以在C、D之間添加一個吸收沒有反應(yīng)的二氧化硫的裝置，
故答案為：無水氯化鈣或五氧化二磷；吸收沒有反應(yīng)的二氧化硫；
（4）假設(shè)通過（3）中的操作證明反應(yīng)a發(fā)生了，為確定反應(yīng)b也發(fā)生了，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)持續(xù)通入氣體至C中過氧化鈉完全反應(yīng)，此時淡黃色固體的顏色消失；
然后將反應(yīng)后的固體溶于蒸餾水，加入足量的鹽酸，將亞硫酸鈉完全除掉，再加入適量的硫酸鋇溶液，得到白色沉淀，證明固體中含有硫酸根離子，從而證明反應(yīng)b也發(fā)生了，
故答案為：固體淡黃色完全消失；溶于蒸餾水，然后加入足量的鹽酸，再加入適量的氯化鋇溶液，得到白色沉淀．

點(diǎn)評 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法為解答關(guān)鍵，注意掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，明確性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價原則．