题目内容
【题目】某化学兴趣小组用下列装置制备SO2并探究SO2与Na2O2的反应。
I.(1)该套装置的连接顺序为___________
(2)制备SO2时不用98%的浓硫酸的原因是_____________
(3)C装置的作用是______________
Ⅱ.关于SO2与Na2O2的反应,根据SO2既是酸性氧化物又其有还原性,该小组提出了三种假设:
①反应只生成Na2SO3和O2;
②反应只生成Na2SO4;
③
反应开始后,观察到装置A中导管口有气泡冒出,带火星的木条复燃,待B中的黄色粉末变为白色固体时停止加热。
(1)假设③的内容是__________
(2)在实验中,除了根据B中现象判断有Na2SO3和O2生成之外。同学甲还进行了下列操作,以探究假设③是否成立。
①取B中固体于试管中,加水溶解;
②_______________
③向溶液中加入少量BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
由此甲同学认为假设③成立。
(3)乙同学对此提出质疑,认为该现象不能说明有Na2SO4生成,你认为乙同学质疑的理由是:____________
(4)丙同学则认为该实验不能说明SO2与Na2O2反应有Na2SO3和O2生成,O2可能是发生其他反应生成的。丙同学对装置作了改进并再次实验,结果观察到装置A中导管口不再有气泡冒出,带火星的木条没有复燃。丙同学对该实验装置的改进是_______,由此实验现象得出SO2与Na2O2反应的化学方程式是___。
【答案】 D B C A 浓H2SO4中H+浓度太小,反应缓慢 防止A中溶液倒吸进入装置B 既生成O2和Na2SO3,也生成了Na2SO4 向溶液中加入过量的稀盐酸 若Na2O2未反应完,在溶解过程中,剩余Na2O2会将Na2SO3氧化为Na2SO4 在D、B装置间添加一个盛有浓H2SO4的洗气瓶 SO2+Na2O2=Na2SO4
【解析】本题考查实验方案设计与评价,I.(1)实验的目的是制备SO2,且探究SO2与Na2O2的反应,首先制备SO2,装置D制取SO2,通入装置B中,因为SO2是有毒的气体,因此需要尾气处理,且验证SO2与Na2O2反应的产物,因为SO2与NaOH反应容易引起倒吸,装置C的作用是防止A中溶液进入到B装置,装置的连接顺序是D→B→C→A;(2)制备SO2发生的反应是Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O,浓硫酸中c(H+)较低,化学反应速率缓慢;(3)根据上述分析,装置C的作用是防止A中溶液倒吸进入装置B;II.(1)③根据①②,得出生成Na2SO3和O2,也生成Na2SO4;(2)证明有Na2SO4生成,需要用Ba2+检验SO42-,如果有白色沉淀产生,说明产生SO42-,但SO32-对实验产生干扰,必须除去,根据操作步骤,因此②应是溶液中加入过量的稀盐酸;(3)过氧化钠具有强氧化性,可能是没有反应的Na2O2把Na2SO3氧化成Na2SO4;(4)制备的SO2中含有H2O(g),水蒸气与Na2O2反应产生O2,因此在D和B装置间添加一个盛有浓硫酸的洗气瓶;没有气泡冒出,说明SO2参与反应,木条不复燃,说明没有产生氧气,即SO2和Na2O2反应生成Na2SO4,发生的反应方程式为SO2+Na2O2=Na2SO4。
