Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)，向盛有一定量Na₂O₂粉末并連有尾氣吸收裝置的玻璃管中，緩緩?fù)ㄈ胱懔康腟O₂氣體，使Na₂O₂充分反應(yīng)。

回答下列問題：

(1)若要檢驗(yàn)該產(chǎn)物中是否存在亞硫酸鈉，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是___________________。

(2)若要進(jìn)一步檢驗(yàn)該產(chǎn)物中是否存在硫酸鈉，請你簡述操作方法______________________。

(3)若實(shí)驗(yàn)前測得Na₂O₂的質(zhì)量為m₁ g，實(shí)驗(yàn)后冷卻至室溫，測得固體的質(zhì)量為m₂g，請你從定量測定的角度分析，當(dāng)兩種產(chǎn)物都有時(shí)，m₂的取值范圍是(用m₁來表示) ________________。該試樣中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為(用m₁、m₂來表示) ____________________。

(4)取m g上述反應(yīng)后的固體，請你簡述一種實(shí)驗(yàn)方法測定該試樣中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

________________________________________________。

Answer 1

(1)取少量反應(yīng)后的固體溶于水，加入足量的鹽酸，再滴入品紅溶液，若紅色褪去，加熱后又變紅色，則證明生成了Na₂SO₃(或其他合理答案)

(2)取少量反應(yīng)后的固體溶于水，加入鹽酸至溶液呈強(qiáng)酸性，再滴入BaCl₂溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明生成了Na₂SO₄，若不產(chǎn)生白色沉淀，則證明未生成Na₂SO₄。

(3)m₁＜m₂＜m₁

(4)方案一 將m g樣品溶于水，滴加足量BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥、稱重得固體m′g，用m和m′計(jì)算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

方案二 將m g樣品溶于水，加入過量的鹽酸，充分反應(yīng)后蒸干溶液，冷卻后稱量固體的質(zhì)量為m′g，用m和m′計(jì)算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

方案三 向m g樣品中加入足量鹽酸或硫酸，測量出所生成的SO₂體積為V mL，由V換算出Na₂SO₃的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

方案四 向m g樣品中加入足量鹽酸或硫酸，用NaOH溶液或堿石灰吸收生成的SO₂，并稱出其質(zhì)量為m′ g，用m和m′計(jì)算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(或其他合理答案)

解析：(1)通入足量的SO₂后，產(chǎn)物可能為Na₂SO₃、Na₂SO₄或Na₂SO₃與Na₂SO₄的混合物三種情況，檢驗(yàn)是否存在Na₂SO₃，就是要檢驗(yàn)是否存在，可將產(chǎn)物溶于水后酸化，再用品紅溶液檢驗(yàn)。

(3)當(dāng)兩種產(chǎn)物都有時(shí)＜m₂＜，

即。

設(shè)試樣中亞硫酸鈉的質(zhì)量為x g，

Na₂O₂+SO₂Na₂SO₃+O₂

   78                  126

                    x

   Na₂O₂+SO₂Na₂SO₄

      78                     142

  m₂-x

=m₁

求得x=，則Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。