Question

4．類比思想是化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法．已知Na₂O₂能與CO₂反應(yīng)，甲同學(xué)受到啟發(fā)，提出一個相似的觀點(diǎn)：Na₂O₂與SO₂也能夠反應(yīng)．該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗，充分反應(yīng)，B中固體由淡黃色變?yōu)榘咨�（Na₂O₂完全反應(yīng)），將帶火星的木條插入試管C中，木條復(fù)燃．
試回答下列問題：
（1）請寫出Na₂O₂與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為此裝置存在缺陷，請你幫其完成裝置的改進(jìn)并簡述理由：
①在A、B之間加一個干燥管，理由產(chǎn)生的二氧化硫沒有干燥，水蒸氣會與Na₂O₂反應(yīng)．
②在B、C之間加一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶，理由除去SO₂氣體，防止污染空氣．
（3）任何的推論都要經(jīng)過檢驗，請完成對白色固體成分的探究：限選實驗試劑：稀鹽酸、硝酸、NaOH稀溶液、蒸餾水、BaCl₂溶液、澄清石灰水、品紅溶液．
①提出合理假設(shè)：假設(shè)1：白色固體為Na₂SO₃；假設(shè)2：白色固體為Na₂SO₃與Na₂SO₄ 的混合物；
假設(shè)3：白色固體為Na₂SO₄ ．
②設(shè)計實驗方案證明以上三種假設(shè)，完成下列填空．
步驟1：SO₃^2-檢驗：取少量白色固體于試管，加入足量的稀鹽酸，塞上單孔膠塞，將生成的氣體通入品紅溶液．
步驟2：SO₄^2-檢驗：在步驟1反應(yīng)后的溶液中加入足量的氯化鋇溶液．
步驟3：結(jié)論：若步驟1現(xiàn)象明顯，而步驟2沒明顯現(xiàn)象，則假設(shè)1成立；若步驟1現(xiàn)象不明顯，步驟2現(xiàn)象明顯，則假設(shè)3成立；若上述兩個實驗現(xiàn)象均有，則假設(shè)2成立．

Answer 1

分析 （1）Na₂O₂與CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；
（2）①裝置A是二氧化硫的發(fā)生裝置，生成的二氧化硫氣體中含有水蒸氣，AB間需要加一個干燥裝置，避免水蒸氣的存在與過氧化鈉反應(yīng)影響探究二氧化硫和過氧化鈉的反應(yīng)；
②裝置C是驗證氧氣生成，A中生成的二氧化硫氣體是污染性氣體，不能排放到空氣中；在BC間加一個吸收裝置；
（3）①依據(jù)類推可知二氧化硫和過氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和氧氣，亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)可以生成硫酸鈉，據(jù)此推斷白色固體可能的組成；
②利用亞硫酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體驗證亞硫酸根離子的存在，依據(jù)硫酸根離子和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀驗證硫酸根離子的存在．

解答 解：（1）Na₂O₂與CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，該反應(yīng)為2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
（2）①裝置A是二氧化硫的發(fā)生裝置，生成的二氧化硫氣體中含有水蒸氣，AB間需要加一個干燥裝置，避免水蒸氣的存在影響探究二氧化硫和過氧化鈉的反應(yīng)，
故答案為：產(chǎn)生二氧化硫沒有干燥，水蒸氣會與Na₂O₂反應(yīng)；
②裝置C是驗證氧氣生成，A中生成的二氧化硫氣體是污染性氣體，不能排放到空氣中；所以在BC間加一個吸收裝置，用一個盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶吸收二氧化硫，
故答案為：NaOH；除去SO₂氣體，防止污染空氣；
（3）①依據(jù)類推可知二氧化硫和過氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和氧氣，亞硫酸鈉和氧氣反應(yīng)可以生成硫酸鈉，據(jù)此推斷白色固體可能的組成為：亞硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物，所以假設(shè)3為：白色固體為Na₂SO₄，
故答案為：白色固體為Na₂SO₄ ；
②依據(jù)硫酸根離子和氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀驗證硫酸根離子的存在；利用亞硫酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體驗證亞硫酸根離子的存在，故答案為：稀鹽酸；氯化鋇溶液．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗設(shè)計和實驗驗證分析判斷，題目難度中等，明確二氧化硫、二氧化碳和過氧化鈉性質(zhì)的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及知識遷移能力．