题目内容

【题目】某同学想通过利用如图所示装置(夹持装置略去)实验,探究SO2与Na2O2反应的产物

(1)请分析:
Ⅰ.装置B的作用装置D的作用
Ⅱ.对C中固体产物提出如下假设:假设1:只有Na2SO3 假设2:只有Na2SO4假设3:
若按假设2进行,反应方程式为
(2)若Na2O2反应完全,为确定C中固体产物的成分,甲同学设计如下实验:得出结论:假设2成立
C中的固体配成溶液 白色沉淀 沉淀不溶解
该方案是否合理(填“是”或“否”),理由是
(3)若假设2成立,反应前后C管增加6.4g,请计算10g含有杂质的Na2O2固体中,Na2O2的质量分数为(所含的杂质不与SO2发生反应)

【答案】
(1)干燥SO2气体,防止水蒸气与Na2O2反应,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应,同时吸收过量的SO2,以免污染空气,有Na2SO3和Na2SO4,Na2O2+SO2=Na2SO4
(2)否,HNO3有氧化性,据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有
(3)78%
【解析】解:Ⅰ、浓硫酸有吸水性,能吸收二氧化硫中的水分,防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫;碱石灰是干燥剂,能吸收水分,防止水蒸气的干扰,碱石灰是碱性物质,能吸收二氧化硫等酸性气体,防止污染大气,
故答案为:干燥SO2气体,防止水蒸气与Na2O2反应;防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应,同时吸收过量的SO2,以免污染空气;

Ⅱ、推理法可以推出:假设3:是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物,
故答案为:有Na2SO3和Na2SO4
(1)过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠的原理方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4
故答案为:Na2O2+SO2=Na2SO4
(2)生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡,加入硝酸后,会将之氧化为硫酸钡,不能得出结论:产物是Na2SO4
故答案为:否;HNO3有氧化性,据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有;
(3)若假设2成立,过氧化钠和二氧化硫的反应为:Na2O2+SO2=Na2SO4,则反应前后C管增加6.4g即参加反应的SO2质量,则参加反应的Na2O2物质的质量m(Na2O2)= ×78g/mol=7.8g,所以Na2O2的质量分数为 ×100%=78%;

故答案为:78%.
Ⅰ、根据浓硫酸的吸水性以及二氧化硫、过氧化钠的性质来回答;
Ⅱ、推理法可以推出:假设3:是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物;
(1)过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠;
(2)硝酸具有氧化性,能将亚硫酸钡氧化为不溶于硝酸的硫酸钡;
(3)根据反应前后C管增加6.4g即参加反应的SO2质量来计算Na2O2质量,再计算质量即可.

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