题目内容

某校化学兴趣小组学生取纯净的Na₂SO₃?7H₂O 50.00g，然后隔绝空气在600℃以上的强热至恒重（完全反应），分析及计算表明，恒重后的固体质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也与无水亚硫酸钠符合，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值．经过仔细思考，这位同学猜想Na₂SO₃加热后发生了歧化反应从而很好解释这种反常现象，并设计了另一组实验，验证了自己的解释是正确的．
（1）加热Na₂SO₃?7H₂O时为什么要隔绝空气（请用简要文字和化学方程式表示）？．
（2）他对反应现象的解释是（用化学方程式表达）
（3）溶液的碱性大大高于期望值的原因是：（用离子方程式表达）．
（4）你估计他设计了什么实验来验证他的猜想．（请写出一种可行的实验方案）：
实验试剂操作现象结论有关方程式

解：（1）亚硫酸钠在空气中易被氧气氧化为硫酸钠，热Na₂SO₃?7H₂O时要隔绝空气，反应的化学方程式为：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，
故答案为：Na₂SO₃在空气中加热时易被氧气氧化为Na₂SO₄，2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
（2）Na₂SO₃加热后发生了歧化反应，硫元素化合价从+4价变化为-2价和+6价，反应的化学方程式为：4Na₂SO₃=Na₂S+3Na₂SO₄，
故答案为：4Na₂SO₃=Na₂S+3Na₂SO₄；
（3）溶液的碱性大大高于期望值的原因是，Na₂SO₃加热后发生了歧化反应生成了硫化钠，溶液中硫离子水解程度大于亚硫酸根离子水解程度，溶液碱性增强，反应的离子方程式为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，故答案为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
（4）硫离子能和酸反应生成硫化氢，硫离子的检验方法：取适量加热后的固体加入适量的水配成溶液，取溶液适量于试管中，向其中加稀盐酸，如有臭鸡蛋蛋气味气体生成，则证明有S^2-，硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀证明含有硫酸根离子，离子方程式为S^2-+2H⁺=H₂S↑、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案为：

实验试剂	操作	现象	结论	有关方程式
氯化钡溶液、盐酸	取适量加热后的固体加入适量的水配成溶液，取溶液适量于试管中，向其中加稀盐酸；再向溶液中加入氯化钡溶液	有臭鸡蛋蛋气味气体硫化氢生成；出现硫酸钡白色淀	证明分解产物中含有硫化钠和硫酸钠	S^2-+2H⁺=H₂S↑、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓

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分析：（1）亚硫酸钠在空气中易被氧气氧化为硫酸钠；
（2）Na₂SO₃加热后发生了歧化反应，硫元素化合价从+4价变化为-2价和+6价；
（3）Na₂SO₃加热后发生了歧化反应生成了硫化钠，溶液中水解程度大于亚硫酸钠的水解程度，溶液减小增强；
（4）猜想Na₂SO₃加热后发生了歧化反应生成硫化钠和硫酸钠，设计实验可以检验S^2-和SO₄^2-的方案都可以；
点评：本题考查了亚硫酸钠的性质分析判断，反应化学方程式和离子方程式的书写方法，实验方案的设计和实验现象的判断是解题关键，题目难度中等．