Question

化学兴趣小组的同学将Na₂SO₃在隔绝空气并经600℃以上的强热至恒重，然后对加热后固体进行元素定性定量分析，确定固体元素组成与Na₂SO₃无异；但把加热后固体溶于水，得到的溶液pH值比Na₂SO₃溶液的pH高．
（1）Na₂SO₃溶液呈

 

性（填“酸”或“碱”），其原理是（以相关的离子方程式表示）

 

．
（2）甲乙两同学都以为Na₂SO₃在强热下发生了分解反应（自身氧化还原反应且Na₂SO₃没有剩余），并对强热后留下的物质作了如下猜测：猜测1：

 

；猜测2：

 

．
（3）甲设计实验方案证明上面的假设，请按下表格式完成相关内容．（限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、试管夹；6mol?L^-1 HCl、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.1mol?L^-1KCl、蒸馏水）

实验步骤	预期现象及结论
步骤1：取少量固体分别于试管中，加入一定量的蒸馏水溶解	固体全部溶解则没有S生成
步骤2：取少许液体加HCl
步骤3  取少许液体加HCl和BaCl2

（4）乙同学根据甲的实验步骤对生成物进行了定量检测，结果步骤2收集的气体标况下体积为0.224L，步骤3得到的干燥固体质量为7.52．你分析造成这种结果的可能原因是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）Na₂SO₃为强碱弱酸盐，SO₃^2-水解呈碱性；
（2）Na₂SO₃在强热下发生了自身氧化还原反应，化合价升高可生成Na₂SO₄，说明化合价降低生成可能生成S或Na₂S；
（3）根据Na₂SO₄、Na₂S、S的性质结合操作步骤回答现象和结论；
（4）由题意可知亚硫酸钠分解生成硫酸钠和硫化钠，反应的方程式为4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，产生0.224L气体为硫化氢，物质的量为：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，则硫化钠的物质的量为0.01mol，根据方程式计算硫酸钠的物质的量，进而计算出生成硫酸钡的质量和步骤3得到的干燥固体质量相比较，分析原因．

解答： 解：（1）Na₂SO₃为强碱弱酸盐，SO₃^2-水解呈碱性，水解的离子方程式为SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，
故答案为：碱；SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
（2）Na₂SO₃在强热下发生了自身氧化还原反应，化合价升高可生成Na₂SO₄，说明化合价降低生成可能生成S或Na₂S，
则有三种可能：生成Na₂SO₄和S；  生成Na₂SO₄和Na₂S；  生成Na₂SO₄、S和Na₂S （任意答出两项即可）；
故答案为：生成Na₂SO₄和S； 生成Na₂SO₄和Na₂S； 生成Na₂SO₄、S和Na₂S；
（3）加入一定量的蒸馏水全部溶解，说明无S生成；若滴加盐酸有特殊气味的气体放出，在酸性条件下发生：S^2-+2H⁺=H₂S↑，说明有硫化钠生成；
取少许液体加HCl和BaCl₂，若有白色沉淀生成，则说明固体中含有Na₂SO₄．
故答案为：

实验步骤	预期现象及结论
步骤1：取少量固体分别于试管中，加入一定量的蒸馏水溶解	固体全部溶解则没有S生成
步骤2：取少许液体加HCl	如有刺激性气味气体产生则有Na2S生成
步骤3  取少许液体加HCl和BaCl2	如有白色沉淀生成，则说明固体中含有Na2SO4，结合步骤1，则假设1不成立，结合步骤2，则假设2成立．

（4）由题意可知亚硫酸钠分解生成硫酸钠和硫化钠，反应的方程式为4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，产生0.224L气体为硫化氢，物质的量为：

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，则硫化钠的物质的量为0.01mol，硫酸钠的物质的量为0.03mol，和氯化钡反应生成硫酸钡的质量为：0.03mol×233g/mol=6.99g，小于步骤3得到的干燥固体质量7.52，说明有部分亚硫酸钠可能被空气中氧气氧化成硫酸钠，故答案为：可能是Na₂SO₃部分被装置中的空气中的O₂氧化．

点评：本题考查含硫物质的性质及综合应用，题目难度中等，本题注意物质的组成判断的几个关键点①得到的溶液pH值比Na₂SO₃溶液的pH高；②自身氧化还原反应且Na₂SO₃没有剩余．