题目内容
【题目】某课外学习小组在学习了Na2O2与CO2的反应后，认为Na2O2与SO2应该也可以反应。他们设计了下图装置
夹持装置已略去，装置的气密性良好
进行实验，探究Na2O2与SO2反应的产物，请按要求回答下列问题。
⑴写出装置A中发生反应的化学方程式：_________
⑵装置D的作用：除了可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入C中与Na2O2反应，还可以__________。
⑶在通入足量的SO2与Na2O2充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na2SO3；
假设2：_________；
假设3：既有Na2SO3，又有Na2SO4。
a、为进一步确定C中反应后固体产物的成分(Na2O2已反应完全)，甲同学设计了如下实验：
甲同学由此得出结论：产物是Na2SO4，该方案是否合理__________填“是”或“否”，理由是_______。
b、若假设2成立，写出SO2与Na2O2反应的化学方程式：_________。
c、乙同学设计了如下实验进一步确认产物的成分。
实验步骤 | 现象 |
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。 | 固体全部溶解 |
②向上试管中加入过量的稀盐酸，将生成的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。 | 酸性KMnO4溶液褪色 |
③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液。 | 产生白色沉淀 |
步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中，发生反应的离子方程式为： ________，通过上述实验现象确定假设__________成立。(选填1、2或3)。
【答案】Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+SO2↑ 吸收尾气(未反应完全的SO2气体)，防止污染空气 只有Na2SO4 否 硝酸有强氧化性，硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 Na2O2 + SO2 = Na2SO4 2MnO4－ + 5SO2 + 2H2O = 5SO42－+ 2Mn2+ + 4H+ 3
【解析】
⑴装置A中亚硫酸钠与硫酸反应。
⑵装置D起到的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，还起到了吸收过量的SO2，避免污染空气。
⑶二氧化硫与过氧化钠反应的方程式可能为：2Na2O2 +2 SO2 = 2Na2SO3+ O2↑，也有可能为：Na2O2 + SO2 = Na2SO4；a、生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将亚硫酸钡氧化为硫酸钡；b、若假设2成立，根据氧化还原反应得到SO2与Na2O2的反应化学方程式；c、二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，写出离子方程式，再根据三步分析得出结论。
⑴装置A中亚硫酸钠与硫酸反应的化学方程式为：Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+SO2↑，
故答案为：Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O+SO2↑。
⑵装置D起到的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，还起到了吸收过量的SO2，避免污染空气；故答案为：吸收尾气(未反应完全的SO2气体)，防止污染空气。
⑶二氧化硫与过氧化钠反应的方程式可能为：2Na2O2 +2 SO2 = 2Na2SO3+ O2↑，也有可能为：Na2O2 + SO2 = Na2SO4，产物可能只有Na2SO3，可能既有Na2SO3又有Na2SO4，还可能只有硫酸钠，所以假设2为：只有Na2SO4；故答案为：只有Na2SO4。
a、生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将亚硫酸钡氧化为硫酸钡，不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有，故不能得出产物只有Na2SO4的结论，故答案为：否；硝酸有强氧化性，硝酸可以将BaSO3沉淀氧化为BaSO4。
b、若假设2成立，SO2与Na2O2反应的化学方程式为： Na2O2 + SO2 = Na2SO4，故答案为：Na2O2 + SO2 = Na2SO4。
c、二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，反应的离子方程式为：2MnO4－ + 5SO2 + 2H2O = 5SO42－+ 2Mn2+ + 4H+，要验证固体有Na2SO3和Na2SO4，可以检验SO32－与SO42－，实验方案为：①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，固体完全溶解；②向上试管中加入过量的稀盐酸，将亚硫酸钠完全转化成二氧化硫气体，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中，高锰酸钾溶液褪色，证明产物中含有亚硫酸钠；③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，说明原溶液中含有硫酸钠，从而证明假设3成立；故答案为：2MnO4－ + 5SO2 + 2H2O = 5SO42－+ 2Mn2+ + 4H+；3。
发散思维新课堂系列答案
【题目】黄钾铁矾渣经如下流程可将其转化为锰锌铁氧体：
已知：①黄钾铁矾渣中铁主要以Fe2O3形式存在，锌主要以硫酸锌(ZnSO4)、氧化锌(ZnO)、硅酸锌(ZnSiO3)形式存在，黄钾铁矾渣的某些元素成分如下表所示：
元素 | Fe | Zn | Cu | Cd | Ca | Mg | Si |
质量分数 | 28.9 | 8.77 | 0.37 | 0.18 | 0.37 | 0.84 | 4.63 |
②NH4F溶液用于沉淀Mg2+和Ca2+，②Fe和Cd的金属活动性相近
⑴“酸浸”后，滤渣1的主要成分为________(写化学式)；为了提高浸出率，可采取的措施有________(写出一种即可)。
⑵“还原除杂”工序中，加入铁粉是为了除去溶液中________、________等金属杂质离子。
⑶加入(NH4)2S沉淀Cd2+时应避免过量，原因是________；若此过程中溶液搅拌时间过长，则会导致Cd2+去除率偏低，原因是________。(已知：CdS的溶度积Ksp = 8×10－27，FeS的溶度积Ksp = 4×10－19，ZnS的溶度积Ksp = 1.6×10－24)
⑷写出“共沉淀”工序中生成FeCO3的离子反应方程式为：________。
⑸锰锌铁氧体是一种重要的磁性材料。测定铁氧体中ZnO的实验步骤如下：
①写出除锰(Mn2+)步骤中的离子方程式________。
②准确量取25.00 mL溶液A，掩蔽铁后，用二甲酚橙作指示剂，用0.0100mol/L的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Zn2+ (反应原理为Zn2+ + H2Y2－ =ZnY 2－ + 2H+)，至滴定终点时消耗EDTA标准溶液20.00 mL。通过计算确定该铁氧体中ZnO的质量分数为________。
【题目】下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl―→2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是 ( )
选项 | 实验现象 | 解释或结论 |
A | a处变蓝，b处变红棕色 | 氧化性：Cl2>Br2>I2 |
B | c处先变红，后褪色 | 氯气与水生成了酸性物质 |
C | d处立即褪色 | 氯气与水生成了漂白性物质 |
D | e处变红色 | 还原性：Fe2＋>Cl－ |
A. A B. B C. C D. D
【题目】某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚兴趣，试通过实验来探究其成分。
Ⅰ、实验装置：
该装置B中发生的离子方程式是 ______，装置B的作用是 ______。
Ⅱ、实验现象：玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊。
Ⅲ、实验结论：
甲认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。
乙认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，他增加一个实验：用磁铁靠近黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引，于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。
请你通过该反应的相关资料对他们的结论作出判断，并通过实验检验其合理性：
⑴在一定条件下，一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应：
CO +3Fe2O3 = 2Fe3O4+ CO2↑ 4CO + Fe3O4 = Fe+ 4CO2↑
⑵四氧化三铁(Fe3O4)为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引。
甲、乙同学的结论 ______。你对此评价的理由是 ______。
Ⅳ、实验探究
对反应后固体成分提出假设：
假设1：反应后固体中只有Fe；
假设2：反应后固体中只有Fe3O4；
假设3：反应后固体中 ______ 。
为确定实验中最后产物中的成分，丙同学设计如下实验，请你利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。
限选试剂和仪器：1mol/L CuSO4、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L 盐酸、0.01mol/L 氨水、试管、玻璃棒、胶头滴管。
实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤一；取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B试管中，加入足量1mol/L CuSO4溶液，搅拌溶解。 | ⑴若A试管中黑色固体不溶解，并且没有观察到其它现象，则黑色固体为 ______。 ⑵若B试管中有红色固体析出，则说明黑色固体中含有 ______。 |
步骤二：对试管B中溶液过滤，将所得固体洗涤干净后加足量1mol/L盐酸后再依次分别加入适量0.01mol/L氨水、少量0.01mol/L KSCN溶液。 | ①若溶液不变红色，则______。 ②若溶液变红色，则______。 |
Ⅴ、延伸探究：丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分，你认为可行吗？(假设氧化铁在反应中完全反应)______(填“行”或“不行”)，理由是：______。
