Question

7．某同学想通过如图装置实验、探究SO₂与Na₂O₂反应的产物．（夹持装置已略去，装置的气密性良好）
Ⅰ．装置B的作用是吸收水，干燥SO₂气体，其原因是（用离子方程式表示）2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑．装置D除了吸收过量的SO₂，避免污染空气外，还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．
Ⅱ．某同学想通过图2实验装置，检验反应中是否有O₂生成时，其实验操作步骤是：
①先打开分液漏斗上口瓶塞和下口旋塞
②再用带火星的木条靠近干燥管口a，观察其是否复燃．
Ⅲ．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：有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（1）若假设2成立，写出所发生反应的化学方程式Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄．
（2）若Na₂O₂反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲设计如图2实验，C中的固体配成溶液加Ba（NO₃）₂溶液沉淀不溶解白色沉淀加足量稀HNO₃．
得出结论：产物是Na₂SO₄．
该方案是否合理否 （填“是”或“否”）．
（3）设计实验验证假设3的实验步骤如表：

实验步骤	实验现象
①滴加入过量的稀盐酸	产生剌激性气味气体
②滴加入适量的BaCl2溶液	产生白色沉淀．
③取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解

若假设3成立，正确的实验操作顺序是③①②．

Answer 1

分析 Ⅰ．水能和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气；根据碱石灰的性质判断其作用；
Ⅱ．①要检验是否有氧气生成，必须先使分液漏斗中的硫酸进入锥形瓶参加反应生成二氧化硫．
Ⅲ．（1）根据二氧化硫的还原性和过氧化钠的氧化性分析，强氧化性的物质和强还原性的物质发生氧化还原反应，写出相应的方程式．
（2）硝酸有强氧化性，能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子．
（3）要验证假设3是否成立，所做实验步骤应为：先溶解溶液，再加盐酸检验亚硫酸盐是否存在，最后加钡盐检验硫酸盐是否存在．

解答 解：Ⅰ．水能和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
空气中含有二氧化碳和水蒸气，碱石灰是干燥剂，所以能吸收水分，防止水蒸气的干扰；碱石灰能和二氧化碳反应，防止二氧化碳的干扰，所以装置D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．
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na₂O₂反应；
Ⅱ．①要检验是否有氧气生成，必须先使分液漏斗中的硫酸进入锥形瓶参加反应生成二氧化硫，所以先打开分液漏斗上口瓶塞和下口旋塞，使溶液进入锥形瓶，
故答案为：打开分液漏斗上口瓶塞和下口旋塞；
Ⅲ．假设1：只有Na₂SO₃； 假设2：只有Na₂SO₄；所以假设3为有Na₂SO₃和Na₂SO₄，故答案为：有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（1）二氧化硫有还原性，过氧化钠有强氧化性，所以二氧化硫能被过氧化钠氧化，二氧化硫和过氧化钠反应的方程式为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄ ，
故答案为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（2）硝酸有强氧化性，能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，所以该方案不合理，故答案为：否；
（3）要做验证假设3的实验先溶解固体，故先选③；亚硫酸钠和硫酸钠都和氯化钡发生生成白色沉淀，导致所以无法确定假设3是否正确；先加稀盐酸，亚硫酸钠和稀盐酸发生生成刺激性气味的气体而去除亚硫酸钠，硫酸钠和稀盐酸不反应，所以就排除了亚硫酸钠的干扰，再向该溶液中加氯化钡溶液，如果生成白色沉淀，就证明该固体中含有硫酸钠，所以正确的实验操作顺序是③①②，故答案为：③①②．

点评 本题考查了二氧化硫性质的实验，难度较大，会设计探究实验，根据实验现象得出正确结论．