题目内容

19．化学兴趣小组同学运用类比学习的思想，探究过氧化钠与二氧化硫的反应．小组同学改进了如图所示的装置进行实验制取SO2的反应．充分反应，B中固体由淡黄色变为白色（Na2O2完全反应），将带火星的木条插入试管C中，木条复燃．试回答下列问题：
（1）请你完成装置改进的措施和理由：
①措施：在A、B之间加一个干燥管，作用产生二氧化硫没有干燥，水蒸气会与Na2O2反应．
②措施：为确保C中的实验现象发生，在B、C之间加一个装有NaOH溶液的洗气瓶，作用除去SO2气体防止污染空气．
（2）某同学推断该白色固体为Na2SO3，则其化学反应方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
（3）任何的推论都要经过检验，请完成对白色固体成分的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹；3mol•L-1HCl、6mol•L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸馏水、1mol•L-1 BaCl2溶液、澄清石灰水、品红溶液．
①提出合理假设：
假设1：白色固体为Na2SO3； 假设2：白色固体为Na2SO4 ；
假设3：白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物．
②设计实验方案证明以上三种假设，并按表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论．
实验操作预期现象与结论
步骤1：取少量白色固体于试管，加入过量3mol•L-1的稀盐酸，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入品红溶液．若有能使品红溶液褪色的无色气体生成，说明白色固体含有Na2SO3，则假设1或3成立，若无该现象，则假设2成立．
步骤2：在步骤1反应后的溶液加入1mol•L-1BaCl2溶液．若有白色沉淀生成，则说明白色固体含Na2SO4．
结合步骤1的结论，则假设3成立，若无该现象，则假设1成立．

分析 （1）①装置A是二氧化硫的发生装置，生成的二氧化硫气体中含有水蒸气，AB间需要加一个干燥装置，避免水蒸气的存在影响探究二氧化硫和过氧化钠的反应；
②装置C是验证氧气生成，A中生成的二氧化硫气体是污染性气体，不能排放到空气中；在BC间加一个吸收装置；
（2）类比二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，类推二氧化硫和过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气；
（3）①依据类推可知二氧化硫和过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气，亚硫酸钠和氧气反应可以生成硫酸钠，据此推断白色固体可能的组成；
②利用亚硫酸钠和盐酸反应生成二氧化硫气体验证亚硫酸根离子的存在，依据硫酸根离子和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀验证硫酸根离子的存在．

解答 解：（1）①装置A是二氧化硫的发生装置，生成的二氧化硫气体中含有水蒸气，AB间需要加一个干燥装置，避免水蒸气的存在影响探究二氧化硫和过氧化钠的反应，
故答案为：产生二氧化硫没有干燥，水蒸气会与Na2O2反应；
②装置C是验证氧气生成，A中生成的二氧化硫气体是污染性气体，不能排放到空气中；在BC间加一个吸收装置，用一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收二氧化硫，
故答案为：NaOH溶液；除去SO2气体，防止污染空气；
（2）化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，类推二氧化硫和过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
（3）①依据类推可知二氧化硫和过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气，亚硫酸钠和氧气反应可以生成硫酸钠，据此推断白色固体可能的组成为：亚硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，所以假设2为：白色固体为Na2SO4，
故答案为：白色固体为Na2SO4 ；
②依据硫酸根离子和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀验证硫酸根离子的存在；利用亚硫酸钠和盐酸反应生成二氧化硫气体验证亚硫酸根离子的存在，实验操作设计为：步骤1：取少量白色固体于试管，加入过量3 mol•L-1的稀盐酸，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入品红溶液，若有能使品红溶液褪色的无色气体生成，说明白色固体含有Na2SO3．则假设1或3成立，若无该现象，则假设2成立；
步骤2：在步骤1反应后的溶液加入1 mol•L-1 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明白色固体含Na2SO4，结合步骤1的结论，则假设3成立，若无该现象，则假设1成立，
故答案为：

实验操作预期现象与结论
 过量3mol•L-1的稀盐酸；
品红溶液．		有能使品红溶液褪色的无色气体生成；假设1或3；
假设2
 1 mol•L-1 BaCl2溶液有白色沉淀生成；假设3
假设1

点评 本题考查了物质性质的实验设计和实验验证分析判断，题目难度中等，明确二氧化硫、二氧化碳和过氧化钠性质的分析应用是解题关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及知识迁移能力．

练习册系列答案
相关题目
5．已知乙炔与苯蒸气完全燃烧的热化学方程式分别如下：
①2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（1）△H=-2600KJ/mol
②2C6H6（g）+15O2（g）═6CO2（g）+6H2O（1）△H=-6590KJ/mol
下列说法正确的是（　　）
A．2mol C2H2（g）完全燃烧生成气态水时放热大于2600kJ
B．2mol C6H6（1）完全燃烧生成液态水时放热大于6590kJ
C．相同条件下，等质量的C2H2（g）与C6H6（g）完全燃烧，C6H6（g）放热更多
D．C2H2（g）三聚生成C6H6（g）的过程属于放热反应
6．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中废水中有机物可用C6H10O5表示．下列有关说法正确的是（　　）
A．b电极为该电池的负极
B．b电极附近溶液的pH减小
C．a电极反应式：C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+
D．a交换膜为阳离子交换膜
7．氢化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价，NaH与水反应放出氢气．
（1）写出该反应的化学方程式NaH+H2O=NaOH+H2↑．该反应的氧化剂为H2O，还原产物为H2．氢负离子H-基态的电子排布式为1s2．
（2）下列变化：H- （g）=H （g）+e-吸收的能量为73kJ/mol，H （g）=H+ （g）+e-  吸收的能量为1311kJ/mol，则氢负离子H-的第一电离能为73 kJ/mol．
14．肼（H2N-NH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示．已知断裂1mol 化学键所需的能量（kJ）：N≡N 为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1mol N-H 键所需的能量（kJ）是（　　）
A．194B．391C．516D．685
4．硫既有氧化性又有还原性，写出硫分别与钠、铝、铁（生成FeS）、氧气反应的化学方程式2Na+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S、2S+2Al$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2S3、Fe+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeS、S+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2．
11．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度．
请回答：
（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
（2）设溶液的密度均为1g•cm-3，中和后溶液的比热容c=4.18J•（g•℃）-1，请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-56.0kJ/mol
起始温度t1/℃终止温度t2/℃温度差平均值
（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
125.025.2 28.5 
224.925.1 28.3
325.526.5 31.8
425.625.4 29.0
（3）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是abc（填字母）
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
（4）已知：CH3COOH（aq）与NaOH（aq）反应的△H=-12.1kJ•mol-1；HCl（aq）与NaOH（aq）反应的△H=-55.6kJ•mol-1．则CH3COOH在水溶液中电离的△H等于C
A．-67.7kJ•mol-1 B．-43.5kJ•mol-1C．+43.5kJ•mol-1 D．+67.7kJ•mol-1．
8．标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96L，其质量为7.6g，则混合气体平均相对分子质量为19；混合气体中甲烷的体积为6.72L；一氧化碳的质量为2.8g．
9．下列有关物质的分类正确的是（　　）
A．混合物：水玻璃、碱石灰、明矾B．酸：稀硫酸、次氯酸、硫酸氢钠
C．酸性氧化物：SO2、CO2、SiO2D．碱性氧化物：CaO、Na2O2、K2O

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网