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7.过氧化钠(Na2O2)是中学常见物质,常见的过氧化物还包括过氧化钙(CaO2).已知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将S02通入过氧化钠粉末中也有气体生成.有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同,但也有人提出S02具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同.据此设计如下实验操作进行判断.
实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点.
(1)提出假设:假设1:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设2:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设3:反应后固体中有Na2SO3和Na2SO4,证明SO2被部分氧化.
【实验探究】实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:

(2)试剂A可以选用浓硫酸,试剂B的作用是吸收未反应的SO2.
(3)实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g,装置D质量增加了m2g,装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,若SO2未被氧化,则V与m1、m2关系式为V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$,若SO2完全被氧化,则V与m1、m2关系式为V=0.
(4)若SO2完全被氧化,写出反应的化学方程式:Na2O2+SO2=Na2SO4.

分析 (1)SO2未被氧化时,生成Na2SO3,若SO2被氧化,则生成Na2SO4;
(2)装置A制备二氧化硫,过氧化钠能与水反应,装置A中试剂能吸收水蒸气,所以试剂为浓硫酸,干燥气体除去水蒸气;试剂B除去过量的二氧化硫,以免影响氧气体积测定;
(3)若SO2未被氧化,则发生反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,结合C中增重、E中收集的氧气体积,利用差量法计算;
若SO2全部被氧化,发生的反应为:Na2O2+SO2=Na2SO4,反应过程中无氧气生成;
(4)若SO2完全被氧化生成固体是硫酸钠.

解答 解:(1))SO2未被氧化时,生成Na2SO3,若SO2被氧化,则生成Na2SO4,则:
假设1:反应后固体只有 Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设2:反应后固体中只有 Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设3:固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物,证明SO2被部分氧化,
故答案为:Na2SO4;Na2SO3和Na2SO4;
(2)过氧化钠和水反应,装置A中试剂能吸收水蒸气,所以试剂为浓硫酸,干燥气体除去水蒸气;装置E为测定生成氧气的体积,需要把剩余的二氧化硫除去,实验B装置作用是吸收未反应的SO2,以免影响氧气体积测定,
故答案为:浓硫酸;吸收未反应的SO2;
(3)若SO2未被氧化,则:
2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 固体质量增重△m
                 22.4L      128g-32g=96g
                 VL                m1g
所以22.4L:VL=96g:m1g,解得V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$;
若SO2全部被氧化,发生的反应为:Na2O2+SO2=Na2SO4,反应过程中无氧气生成,则V=0,
故答案为:$\frac{7{m}_{1}}{30}$;0;
(4)若SO2全部被氧化,发生的反应为:Na2O2+SO2=Na2SO4,
故答案为:Na2O2+SO2=Na2SO4.

点评 本题考查性质探究实验,实验定量型实验,关键是根据装置明确实验原理,试题充分培养了学生信息获取能力、理解能力及化学实验能力,难度中等.

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