Question

甲同学想通过如图所示装置（夹持装置已略去）进行实验，研究推断SO₂与Na₂O₂反应的产物．
 
回答下列问题：
（1）装置B的作用

 

．装置D的作用

 

．
（2）如何检验反应中是否有O₂生成

 

．
（3）假如Na₂O₂已反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲设计如下实验：
 得出结论：产物是Na₂SO₄．
该方案是否合理

 

（填是或否），理由是

 

．
（4）若上述方案不合理，请设计一个能确定产物成分的实验方案，填写下表（可不填满）．

操作步骤（加入试剂）	实验现象	结论
1
2
3
4

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,物质检验实验方案的设计

专题：

分析：A用于制备二氧化硫气体，B干燥装置，除去二氧化硫中的水蒸气，防止水与过氧化钠反应而影响实验结论，D可用于吸收二氧化硫，防止污染空气，并吸收空气中的水和二氧化碳，防止与过氧化钠反应，如能生成氧气，可用带有余烬的木条检验，假如Na₂O₂已反应完全，为确定C中固体产物的成分是否为Na₂SO₄，应加入盐酸和氯化钡检验，注意不能用硝酸，防止亚硫酸钠被硝酸氧化，以此解答该题．

解答： 解：（1）因生成的二氧化硫混有水蒸气，为防止较多的水蒸气与过氧化钠反应，应先用浓硫酸干燥，二氧化硫有毒，不能直接排空，二氧化硫是酸性氧化物能和碱性物质反应，所以用碱石灰吸收二氧化硫防止污染空气，且D可吸收空气中的水和二氧化碳，防止与过氧化钠反应，
故答案为：干燥二氧化硫，防止较多的水蒸气与过氧化钠反应；防止空气中的水和二氧化碳进入C装置与过氧化钠反应，同时吸收过量的二氧化硫，以免污染空气；
（2）氧气的检验方法是：将带火星的木条靠近管口a，若木条复燃，说明有氧气生成，否则没有，
故答案为：将带火星的木条靠近管口a，若木条复燃，说明有氧气生成；
（3）亚硫酸钠和氯化钡反应生成亚硫酸钡，硝酸有强氧化性，能把亚硫酸钡氧化生成硫酸钡，干扰了亚硫酸根离子的检验，所以该方案不合理，
故答案为：否；稀硝酸能将生成的BaSO₃ 氧化为BaSO₄而使沉淀不溶于稀硝酸；
（4）要验证固体中是否有Na₂SO₃和Na₂SO₄，可以检验SO₃^2-与SO₄^2-，实验方案为：
取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，加过量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明有Na₂SO₃或Na₂SO₄；继续滴加适量的1 mol?L^-1的稀盐酸，若白色沉淀部分溶解，并产生剌激性气味气体，则证明有Na₂SO₃和Na₂SO₄，（或：取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴加过量的1 mol?L^-1稀盐酸，若产生剌激性气味气体，则证明有Na₂SO₃；继续滴加适量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明有Na₂SO₄．）；
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解
②滴加过量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若产生白色沉淀，则证明有Na2SO3或Na2SO4
③滴加适量的1 mol?L-1的稀盐酸	若白色沉淀部分溶解，并产生剌激性气味气体，则证明有Na2SO3和Na2SO4．

或

实验步骤	预期现象和结论
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解
②滴加过量的1 mol?L-1稀盐酸	若产生剌激性气味气体，则证明有Na2SO3
③滴加适量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若产生白色沉淀，则证明有Na2SO4．

点评：本题考查了物质的性质实验设计，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握实验的原理，难度不大，会根据题中给予信息分析问题、解决问题．