Question

類比思想是化學學習常用的方法．已知Na₂O₂能與CO₂反應，甲同學受到啟發(fā)，提出一個相似的觀點：Na₂O₂與SO₂也能夠反應．該同學用下圖所示的裝置進行實驗，充分反應，B中固體由淡黃色變?yōu)榘咨�（Na₂O₂完全反應），將帶火星的木條插入試管C中，木條復燃．
試回答下列問題：
（1）請寫出Na₂O₂與CO₂反應的化學方程式：

 

．
（2）乙同學認為此裝置存在缺陷，請你幫其完成裝置的改進并簡述理由：
①在A、B之間加一個干燥管，理由

 

．
②在B、C之間加一個裝有

 

溶液的洗氣瓶，理由

 

．
（3）任何的推論都要經過檢驗，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：
假設1：白色固體為Na₂SO₃；
假設2：白色固體為Na₂SO₃與Na₂SO₄ 的混合物；
假設3：

 

．
②設計實驗方案證明以上三種假設，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

 

，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反應后的溶液中加入足量的

 

．
步驟3：結論：若步驟1現(xiàn)象明顯，而步驟2沒明顯現(xiàn)象，則假設1成立；若步驟1現(xiàn)象不明顯，步驟2現(xiàn)象明顯，則假設3成立；若上述兩個實驗現(xiàn)象均有，則假設2成立．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）Na₂O₂與CO₂反應生成碳酸鈉和氧氣；
（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，避免水蒸氣的存在影響探究二氧化硫和過氧化鈉的反應；
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生成亞硫酸鈉和氧氣，亞硫酸鈉和氧氣反應可以生成硫酸鈉，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反應生成碳酸鈉和氧氣，該反應為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，
故答案為：產生二氧化硫沒有干燥，水蒸氣會與Na₂O₂反應；
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，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溶液；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生成亞硫酸鈉和氧氣，亞硫酸鈉和氧氣反應可以生成硫酸鈉，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．

點評：本題考查了物質性質的實驗設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的分析應用是解題關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及知識遷移能力．