Question

19．某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和如图所示的实验装置进行实验．已知：Na₂SO₃$\stackrel{开始分解＞600℃}{→}$Na₂S+Na₂S₄（反应未配平）．请回答下列问题：

Ⅰ、若某种固体物质受热发生了分解，下列说法正确的是C．
A．一定是氧化还原反应      B．反应后一定有气体生成
C．一定有多种物质生成      D．一定是吸热反应
Ⅱ、（1）在该实验中，如果加热温度低于600℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中HSO₃^-的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大，后逐渐减小．
（2）如果加热温度为700℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为B中品红溶液褪色，C中无明显变化．
（3）为检验分解产物中生成的SO₄^2-离子，其操作方法、现象和结论是先取固体试样溶于水配成溶液，取少量溶液于试管中，先加稀盐酸，若物明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，说明SO₄^2-有存在．
（4）取上述受热后的固体试样进行分析，测得其中含硫元素的质量分数为25.39%，通过计算知该产物中氧元素的质量分数为38.09%．

Answer 1

分析 Ⅰ、分解反应一定生成多种物质，不一定是氧化还原反应，不一定有气体生成，不一定吸热；
Ⅱ、（1）由题意，Na₂SO₃要加热到600度以上才分解，因此题中加热温度600度以下冷却后得到的固体仍为Na₂SO₃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，首先HCl与SO₃^2-反应生成HSO₃^-，加到一定程度时，SO₃^2-已完全转化为HSO₃^-，再加盐酸，HSO₃^-与HCl反应生成SO₂；
（2）加热温度为700℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，说明加热分解后的固体中含硫化钠和未分解的亚硫酸钠，SO₃^2-、S^2-可在酸性条件下转化为单质硫；SO₃^2-可在酸性条件下转化为SO₂，据此解答；
（3）在检验SO₄^2-时，加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO₃^2-离子的干扰；
（4）根据原子守恒可知受热后的固体试样中硫元素和氧元素的质量之比为32：（16×3）=2：3，从而求出氧元素的质量分数为．

解答 解：Ⅰ、某种固体物质受热发生了分解，一定生成多种物质，不一定是氧化还原反应，不一定有气体生成，不一定吸热，故选C；
Ⅱ、（1）由题意，Na₂SO₃要加热到600度以上才分解，因此题中加热温度600度以下冷却后得到的固体仍为Na₂SO₃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，首先HCl与SO₃^2-反应生成HSO₃^-，加到一定程度时，SO₃^2-已完全转化为HSO₃^-，再加盐酸，HSO₃^-与HCl反应生成SO₂，所以HSO₃^-浓度先增大后将逐渐减小，直至最后下降到接近于零；
故答案为：先逐渐增大，后逐渐减小；
（2）如果加热温度为700℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀为硫，且有大量气泡产生说明为二氧化硫，则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；生成二氧化硫的反应为SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，此时在B、C两装置中可能观察到得现象为二氧化硫具有漂白作用使品红褪色，生成的气体不是硫化氢通过硫酸铜无现象，
故答案为：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；B中品红溶液褪色，C中无明显变化；
（3）要检验硫酸根离子的存在，先取固体试样溶于水配成溶液，取少量溶液于试管中，先加稀盐酸，若物明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，说明SO₄^2-有存在；
故答案为：先取固体试样溶于水配成溶液，取少量溶液于试管中，先加稀盐酸，若物明显现象，再加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，说明SO₄^2-有存在；
（4）受热后的固体试样中硫元素和氧元素的质量之比为32：（16×3）=2：3，硫元素的质量分数为25.39%，则氧元素的质量分数为$\frac{25.39%}{2}×3$=38.09%；
故答案为：38.09%；

点评 本题主要考查性质实验方案的设计，把握硫及其化合物性质是解题的关键，题目难度中等．