Question

8．（1）已知Na₂O₂能与CO₂反应，可用来呼吸面具中的做生氧剂．该反应：
化学方程式表示为2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．
标出电子转移的方向和数目：2Na₂O₂+2CO₂→
有两个实验小组的同学为探究Na₂O₂与SO₂反应，都用如图所示的装置进行实验．通过SO₂气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃．请回答下列问题：
Ⅰ、第1小组同学认为Na₂O₂与SO₂反应生成了Na₂SO₃和O₂，并设计了实验方案证明Na₂O₂与SO₂反应生成的白色固体中含有Na₂SO₃．
（2）你认为他们可以选择的试剂是AB（填编号）
       A．品红溶液           B．稀H₂SO₄ C．BaCl₂溶液
Ⅱ、第2小组同学认为Na₂O₂有强氧化性，它与SO₂反应除了生成Na₂SO₃外，还有Na₂SO₄生成．为检验是否有Na₂SO₄生成，他们设计了如下方案：
将B中反应后的固体溶于水$\stackrel{BaCl_{2}溶液}{→}$白色沉淀$\stackrel{稀硝酸}{→}$白色沉淀不溶解，证明有Na₂SO₄生成
（3）上述方案是否合理？不合理．请简要说明两点理由：
①稀硝酸能使亚硫酸钡转化为硫酸钡；②若反应后残留过氧化钠，它溶于水后能将SO₃^2-转化为SO₄^2-．
若有某种混合气体，可能含有N₂、HCl、CO．把混合气体依次通过足量的NaHCO₃溶液、浓硫酸和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量Na₂O₂固体，气体体积变小；最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体．
（4）则原混合气体中一定含有N₂，HCl和CO中至少有一种．

Answer 1

分析 （1）Na₂O₂与CO₂反应，生成碳酸钠和氧气，该反应中过氧化钠失电子作还原剂，得电子作氧化剂，只有过氧化钠中O元素的化合价变化，电子转移数目是2e^-，以此来解答；
（2）设计实验方案证明Na₂O₂与SO₂反应生成的白色固体中含有Na₂SO₃，可将白色固体与硫酸反应，若有亚硫酸钠，则有二氧化硫产生，利用品红检验二氧化硫的存在；
（3）过氧化钠和硝酸都具有强氧化性，都能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子；
（4）无论是否发生HCl+NaHCO₃=NaCl+CO₂↑+H₂O、CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，反应前后的体积均不变，再通过足量的Na₂O₂固体，气体体积减小，最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体，说明一定有生成的二氧化碳，且最后剩余气体为氮气，以此来解答．

解答 解：（1）Na₂O₂与CO₂反应，生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，反应中，只有Na₂O₂中O元素的化合价发生变化，分别由-1价变化为0价和-2价，用双线桥法可表示为，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；；
（2）Na₂O₂与SO₂反应生成了Na₂SO₃和O₂，结合得失电子守恒知，该反应方程式为：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂；验证白色固体是亚硫酸钠的方法利用亚硫酸钠和酸反应生成的二氧化硫具有漂白性检验，实验步骤为：取白色固体，加入稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体，所以选择AB，
故答案为：AB；
（3）在检验硫酸根离子前要排除亚硫酸根离子的干扰，亚硫酸根离子具有还原性，过氧化钠和硝酸都能把亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子，对硫酸根离子造成干扰，所以乙同学的方案不合理，
故答案为：不合理；稀硝酸能使亚硫酸钡转化为硫酸钡；若反应后残留过氧化钠，它溶于水后能将SO₃^2-转化为SO₄^2-；
（4）无论是否发生HCl+NaHCO₃=NaCl+CO₂↑+H₂O、CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，反应前后的体积均不变，将混合气体依次通过NaHCO₃溶液和灼热的CuO，气体体积无变化，气体若含有CO、HCl在此全部转化为CO₂．再通过Na₂O₂，气体体积明显减小，2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂一定是吸收前面生成的二氧化碳气体生成氧气，使气体体积明显减小；最后通过灼热的铜网，体积又减少，并有剩余气体，说明一定有N₂，则混合气体中一定有N₂，可能有HCl、CO中至少含有一种．
故答案为：N₂，HCl和CO中至少有一种．

点评 本题以探究过氧化钠与二氧化硫的反应为依托，考查知识的迁移能力、设计和评价实验方案的能力，把握元素化合物性质、发生的反应为解答的关键，题目难度中等．