Question

某实验小组的同学为探究Na₂O₂与SO₂的反应，用如图1所示装置进行实验．通入SO₂气体后，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃．
请回答下列问题：
（1）A装置中浓硫酸的作用是

 

．
（2）部分同学依据Na₂O₂和CO₂的反应，用类比的方法推理Na₂O₂与SO₂反应的固体产物为

 

．另一部分同学依据SO₂的强还原性和Na₂O₂的强氧化性，猜想产物中含有Na₂SO₄．为检验生成物中是否存在Na₂SO₄，他们设计了如下实验方案：

请判断上述方案是否合理

 

，简要说明理由：

 

．
（3）向1L1.0mol/LNaOH溶液中缓慢通入1.0molSO₂气体，请分析通入SO₂物质的量与溶液中溶质组成的关系，填写下表空格．

n（SO2）的范围	1mol溶液中溶质的化学式
（0，0.5）
	Na2SO3、NaHSO3

请在图2中画出溶液中溶质的总质量随缓慢通入SO₂物质的量的变化曲线．（作图时请在起点、拐点和终点注明坐标）

Answer 1

考点：二氧化硫的化学性质,钠的重要化合物

专题：实验题

分析：（1）水能与过氧化钠反应，则浓硫酸可干燥气体，防止水参加反应；
（2）依据Na₂O₂和CO₂的反应，Na₂O₂与SO₂反应生了Na₂SO₃和O₂；硫酸钠和亚硫酸钠均有氯化钡反应生成沉淀，亚硫酸钡加硝酸时氧化生成硫酸钡，不能说明是否含硫酸钡；
（3）根据向1L1.0mol/LNaOH溶液中缓慢通入1.0molSO₂气体，发生的反应应该为①2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O，②Na₂SO₃+H₂O+SO₂═2NaHSO₃，当n（SO₂）在（0，0.5）时只发生反应①，并且氢氧化钠过量；当生成 Na₂SO₃、NaHSO₃时发生反应①和②，则n（SO₂）在（0.5，1），据此分析．

解答： 解：（1）水能与过氧化钠反应，则浓硫酸可干燥气体，防止水参加反应，所以A中浓硫酸作用为干燥SO₂；故答案为：干燥SO₂；
（2）依据Na₂O₂和CO₂的反应，Na₂O₂与SO₂反应生了Na₂SO₃和O₂，反应为2Na₂O₂+2SO₂═2Na₂SO₃+O₂，由实验流程可知，如果反应装置B中Na₂O₂过量，它将会氧化Na₂SO₃或稀硝酸具有强氧化性，它也会氧化Na₂SO₃，最终都生成硫酸钡沉淀，则实验设计不合理，
故答案为：Na₂SO₃；不合理；如果反应装置B中Na₂O₂过量，它将会氧化Na₂SO₃或稀硝酸具有强氧化性，它也会氧化Na₂SO₃；
（3）向1L1.0mol/LNaOH溶液中缓慢通入1.0molSO₂气体，发生的反应应该为①2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O，②Na₂SO₃+H₂O+SO₂═2NaHSO₃，当n（SO₂）在（0，0.5）时只发生反应①，并且氢氧化钠过量；当生成 Na₂SO₃、NaHSO₃时发生反应①和②，则n（SO₂）在（0.5，1）；开始n（SO₂）=0时，即溶质的总质量为1L×1.0mol/L×40g/mol=40g，当n（SO₂）=0.5mol时，刚好生成0.5mol亚硫酸钠，则质量为0.5×126=63g，当n（SO₂）=1mol时，刚好生成1mol亚硫酸氢钠，则质量为1×104=104g，
所以图象为：，故答案为：NaOH、Na₂SO₃；（0.5，1）；；

点评：本题考查性质实验方案的设计以及二氧化硫与氢氧化钠反应量的关系及其计算，综合考查物质的性质及实验能力、计算能力，为高频考点，把握二氧化硫、过氧化钠及硝酸的性质及实验流程为解答的关键，题目难度不大．