Question

【題目】某化學興趣小組為研究過氧化鈉與SO2的反應(yīng)情況，進行如下探究。

(1)[提出假設(shè)]

向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO2，對反應(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；

假設(shè)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______，證明SO2部分被氧化。

(2)[定性研究]

為驗證假設(shè)三，該小組進行如下研究，請你完成下表中內(nèi)容。

實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)	預(yù)期的實驗現(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]

通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學反應(yīng)，實驗裝置如圖：

①裝置B中所盛裝試劑的名稱為________。

②裝置D的作用是__________。

③請畫出實驗裝置E_____。

④實驗測得裝置C中過氧化鈉質(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(已換算成標準狀況下)，用上述有關(guān)測量數(shù)據(jù)進行填表判斷。

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	_____

Answer 1

【答案】Na2SO3和Na2SO4的混合物 加入BaCl2溶液，再加入稀鹽酸 加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入稀鹽酸沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉 濃硫酸 吸收未反應(yīng)的SO2 0＜V＜

【解析】

(1)SO2具有較強的還原性，而Na2O2具有較強的氧化性，兩者反應(yīng)時有SO2全部被氧化、部分被氧化和沒有被氧化三種合理假設(shè)。根據(jù)假設(shè)可以預(yù)測出反應(yīng)后固體的成分，若部分被氧化既有Na2SO3又有Na2SO4；

(2)SO2被氧化的產(chǎn)物為Na2SO4，只要證明所得固體中既含有Na2SO4，又含有Na2SO3即可確定SO2部分被氧化，可根據(jù)BaSO4不溶于鹽酸而BaSO3溶于鹽酸來驗證，即取適量反應(yīng)后的固體放入試管中，加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入稀鹽酸沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉。

(3)①從裝置A中出來的氣體含有水蒸汽，二氧化硫為酸性氣體，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。

②二氧化硫為酸性氧化物，可以用堿石灰吸收，故D的作用吸收未反應(yīng)的SO2；

③若亞硫酸鈉未被氧化，則與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，氧氣難溶于水，可以用排水法測量生成氧氣的體積，所以E裝置為：；

④若SO2完全被氧化，則發(fā)生反應(yīng)SO2＋Na2O2=Na2SO4，無O2生成；若SO2未被氧化，則發(fā)生反應(yīng)：

故V＝

若SO2部分被氧化，則裝置C中固體增加的質(zhì)量增大，生成O2的體積減小，即0＜V＜。