题目内容
现有一瓶实验室放置已久的可能被氧化的Na2SO3固体，为了研究它的组成，请你参与同学们进行的如下探究活动：
可选用试剂：浓H2SO4、浓HNO3、10%盐酸、0.1mol/LH2SO4、0.1mol/LHNO3、0.1mol/LBaCl2、0.1mol/LBa(NO3)2、3%H2O2、10%NaOH溶液、蒸馏水、品红溶液；仪器自选。
（1）提出假设
假设一：固体全部是Na2SO3； 假设二：固体全部是Na2SO4；
假设三： 。
（2）设计实验方案(略)；选用下图装置进行实验，该装置的优点是 。
（3）进行实验：请在下表中用简要文字写出实验操作、预期现象和结论。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取适量固体样品于微型试管中；在W管a处滴入 、b处滴入 ；用胶管将W管与微型试管连接好 | |
| 步骤2：用针筒吸入 ，将针头穿过微型试管的胶塞，向固体样品中注入该溶液。 | 。 |
| 步骤3：拨出针筒，吸入蒸馏水洗净；再吸入 注入微型试管中 | 。 |
（4）若将上述探究过程中生成的气体通入到足量的新制漂白粉浓溶液中，则可生成白色沉淀。试写出该反应的离子方程式： 。
（16分）
（1）（2分）固体是Na2SO3和Na2SO4的混合物
（2）（3分）节约药品、减少污染、符合绿色化学思想
（3）实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取适量固体样品于微型试管中；在W管a处滴入适量品红溶液（1分）、b处滴入适量10%NaOH溶液（1分），用胶管将W管与微型试管连接好 步骤2：用针筒吸入过量10%盐酸（1分），将针头穿过微型试管的胶塞，向固体样品中注入该溶液。 （2分）若有气泡放出，a处品红溶液褪色，则假设一或假设三成立；若无气泡放出、且品红不褪色，则假设二成立。 步骤3：拨出针筒，吸入蒸馏水洗净；再吸入适量0.1mol/LBaCl2溶液（1分）注入微型试管中 （2分）若出现白色沉淀，结合步骤2中品红褪色，则假设三成立；若未出现白色沉淀结合步骤2中品红褪色，则假设一成立。
（4）SO2+H2O+Ca2+ + ClO— = CaSO4↓+2H+ +Cl—（3分）
解析试题分析：（1）亚硫酸钠具有还原性，容易被空气中的氧气氧化为硫酸钠，即2Na2SO3+O2=2Na2SO4，根据假设一是亚硫酸没有被氧化的情况，假设二是亚硫酸钠完全被氧化的情况，由此推导，假设三是亚硫酸钠部分被氧化的情况，即固体是Na2SO3和Na2SO4的混合物；（2）微型仪器的主要优点是节约药品、减少污染、符合绿色化学思想；（3）读图，W管中a处试剂的目的是检验二氧化硫气体， b处试剂的目的是吸收多余的二氧化硫气体，防止污染空气，因为二氧化硫有毒有刺激性气味，由于二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，由于二氧化硫是酸性氧化物，可用NaOH溶液吸收多余的二氧化硫气体，根据题目试剂要求，步骤1为：取适量固体样品于微型试管中；在W管a处滴入适量品红溶液、b处滴入适量10%NaOH溶液，用胶管将W管与微型试管连接好；微型试管是二氧化硫的发生装置，其中应装入适量亚硫酸钠固体样品，由于亚硫酸的酸性比盐酸弱（也比硫酸弱，但硫酸中含有硫酸根离子，会干扰下一步实验），因此针筒中应吸入足量盐酸，则步骤2为：用针筒吸入过量10%盐酸，将针头穿过微型试管的胶塞，向固体样品中注入该溶液，若有气泡放出，a处品红溶液褪色，则假设一或假设三成立，若无气泡放出、且品红不褪色，则假设二成立；接下来检验微型试管中是否含有硫酸根离子，由于硫酸根离子与钡离子结合生成白色沉淀，过量盐酸已经使亚硫酸根离子完全变为二氧化硫气体，不会干扰硫酸根离子的检验，所以步骤3中应加入几滴或少量氯化钡溶液检验，即拨出针筒，吸入蒸馏水洗净；再吸入适量0.1mol/LBaCl2溶液，注入微型试管中，若出现白色沉淀，结合步骤2中品红褪色，则假设三成立，若未出现白色沉淀结合步骤2中品红褪色，则假设一成立。
（4）二氧化硫具有还原性，漂白粉中次氯酸钙溶液具有强氧化性，后者将前者氧化为硫酸根离子，前者将后者还原为氯离子，硫酸根离子与钙离子结合生成白色沉淀，根据电子、电荷和原子守恒原理可得：SO2+H2O+Ca2+ + ClO— = CaSO4↓+2H+ +Cl—。
考点：考查化学实验方案的设计与评价，涉及元素化合物的重要性质、探究实验中提出合理的假设、气体发生检验尾气处理装置图的评价、物质成分探究实验方案的设计、复分解反应、氧化还原反应、离子方程式等。
（14分）
某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱，设计了如下实验：
（1） ①检查气体发生装置A的气密性的操作是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
②整套实验装置存在一处明显不足，请指出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2） 用改正后的装置进行实验．实验过程如下：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯 | D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄振荡后CCl4层无明显变化 | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为： ______________________ |
D装置中：红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深最后变成红色。为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：
| Ⅰ．（SCN）2性质与卤素单质类似．氧化性：Cl2＞（SCN）2． Ⅱ．Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色（略带黄色），沸点为5℃，与水发生水解反应． Ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水． |
② 欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生．请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3，实验装置如图所示：
（1）装置乙的作用是_____________________。
（2）装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体，其反应的离子方程为 。
（3） SO2 气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO2 通入氯水中，SO2表现的是________性，化学反应方程式为 。
（4）反应过程中，将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶，若现象为 ，则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3。
（5）若丙中没有加入品红溶液，则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管； 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3 和Na2SO3，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 步骤1：取少量待测液放入试管中，滴加过量lmol/L氯化钡溶液。静置一段时间后，得到滤液A和固体B。 | |
| 步骤2：往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀，静置后弃去上层清液，向固体滴入2滴（或少量）品红，再 | 若品红褪色（或有气泡），则 |
| 步骤3： | 若 则 ； 否则 。 |
( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验，如下图所示，该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。
（1）Na2O2中含有的化学键类型： ；请写出a中反应的化学方程式 。
查阅资料：
①当NaOH溶液pH≥13时，可以使酚酞由红色褪为无色；
②Na2O2与水反应分两步进行：Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑
（2）请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留：取少量b溶液于试管中， ，证明溶液中有H2O2残留。
（3）结合资料，该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设：
① ；
② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构；
③ NaOH和H2O2共同作用结果。
（4）该小组同学测出c中溶液的pH为14，认为还不能排除假设②、③，于是又进行了如下实验，请完成下表空白处：
| 实验 | 操作 | 现象 | 结论 |
| 1 | 向少量H2O2中滴加2滴酚酞，放置一段时间，再加入NaOH溶液至pH=12 | 加入NaOH后，无色溶液先变红，后褪色 | ① |
| 2 | 向少量 NaOH溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 | 溶液先变红，后褪色；加盐酸后，又出现红色，且不褪色 |  |
| 3 | 向Na2O2与水反应后的溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 …… | ② …… | 溶液pH大于13时，NaOH使变红的溶液褪色；pH在8~13时， NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色 |
为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2，甲同学设计了如图实验装置。回答下列问题：
（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃。甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式 。
（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O2产生。乙同学的理由是 。
按照乙同学的观点，该装置需作的改进是： 。
（3）假设Na2O2 完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：
① Na2SO3； ② Na2SO4； ③ Na2SO3和Na2SO4
请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：
限选试剂：2 mol·L－1 HCl， 1mol·L－1HNO3， 1 mol·L－1 BaCl2， 1 mol·L－1 Ba(NO3)2，
0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中。 | 固体完全溶解 |
| 步骤2：往Ⅰ试管中加入 ，再滴加 。 | ，则证明生成 物中含Na2SO4。 |
| 步骤3：往Ⅱ试管中 。 | 若 , 则说明生成物中有Na2SO3；若 , 则说明生成物中没有Na2SO3。 |
（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：①取a克生成物配制成100ml溶液，取10.00mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.0100mol·L－1碘水进行滴定，滴定终点现象为 ，记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00mL。
②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为 。（Na2SO3的式量为126）
生活处处有化学。下列说法正确的是
| A．利用60Co的放射性可治疗某些疾病。60Co和59Co互为同位素 |
| B．明矾净水和 “84” 消毒液消毒的原理相同 |
| C．碳酸钡、硫酸钡等难溶性钡盐均可用于钡餐透视 |
| D．月饼包装盒中常放入铁粉作干燥剂 |