Question

【題目】過(guò)氧化鈉(Na2O2)是中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，常見(jiàn)的過(guò)氧化物還包括過(guò)氧化鈣(CaO2)。已知過(guò)氧化鈉與CO2反應(yīng)有氣體生成，而將SO2通入過(guò)氧化鈉粉末中也有氣體生成。有人提出CO2、SO2與過(guò)氧化鈉的反應(yīng)原理相同，但也有人提出SO2具有較強(qiáng)的還原性，CO2無(wú)強(qiáng)還原性，反應(yīng)原理不相同。據(jù)此設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行判斷。

實(shí)驗(yàn)一：向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通入足量的SO2，取反應(yīng)后的固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以證明過(guò)氧化物與SO2反應(yīng)的特點(diǎn)。

(1)提出假設(shè)：

假設(shè)1：反應(yīng)后固體中只有Na2SO3，證明SO2未被氧化；

假設(shè)2：反應(yīng)后固體中只有Na2SO4，證明SO2完全被氧化；

假設(shè)3：__________________________，證明______________________。

實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)二：通過(guò)測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下。

(2)試劑A可以選用________，試劑B的作用是________。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m1g，裝置D質(zhì)量增加了m2g，裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，SO2未被氧化、完全被氧化的V-m1關(guān)系式。

未被氧化：____________，完全被氧化：____________。

(4)若SO2完全被氧化，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。

Answer 1

【答案】Na2SO3和Na2SO4的混合物 SO2被部分氧化 濃H2SO4 吸收未反應(yīng)的SO2 V=7m1/30 V=0 SO2+Na2O2＝Na2SO4

【解析】

（1）根據(jù)假設(shè)1和假設(shè)2推斷假設(shè)3；

（2）過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)，裝置A中試劑能吸收水蒸氣，所以試劑為濃硫酸，干燥氣體除去水蒸氣；試劑B除去過(guò)量的SO2；

（3）若Na2SO3未被氧化發(fā)生的反應(yīng)只有2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2根據(jù)差量法計(jì)算即可；

（4）若SO2完全被氧化生成固體是硫酸鈉。

（1）根據(jù)假設(shè)1和2可判斷，假設(shè)3應(yīng)該是：固體為Na2SO3和Na2SO4的混合物；證明SO2部分被氧化；

（2）過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)，裝置A中試劑能吸收水蒸氣，所以試劑為濃硫酸，干燥氣體除去水蒸氣；裝置B為測(cè)定生成氧氣的體積，需要把剩余的二氧化硫除去，因此試劑B裝置作用是吸收未反應(yīng)的SO2。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m1g，裝置D質(zhì)量增加了m2g，裝置E中收集到的氣體為V L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。若SO2未被氧化，則發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。依據(jù)化學(xué)方程式和反應(yīng)增重計(jì)算E中收集的氧氣，即

解得V＝；若二氧化硫全部被氧化發(fā)生的反應(yīng)為：Na2O2+SO2＝Na2SO4；反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氧氣生成，V＝0；若0＜V＜，則二氧化硫部分被氧化。

（4）二氧化硫完全被氧化生成硫酸鈉，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+Na2O2＝Na2SO4。