Question

无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃便开始分解，分解产物是硫化钠和另外一种固体。某学生将无水亚硫酸钠受热后的试样溶于水制成浓溶液，用下图所示的实验装置进行实验，他向试样溶液中缓缓地逐滴加入稀盐酸，根据实验现象判断固体试样含有什么成分？

（1）如果加热温度在600℃以上，再向所得固体的试样溶液中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到品红溶液不褪色，CuSO₄溶液中出现黑色沉淀，试分析试样溶液中可能出现的现象__________                    _________，解释这种现象的离子方程式是_____________    _          _；品红溶液不褪色的原因是：_____________________。
（2）通过上述实验现象推断无水亚硫酸钠受热分解的化学方程式是____________________，装置中的NaOH溶液的作用是____________________________。
（3）若加入了足量的稀盐酸后，品红溶液和CuSO₄溶液中都无明显的现象发生，原因是_____________________________________。

Answer 1

（1）有淡黄色沉淀生成，并有气泡冒出
SO₃^2- + 2S^2- + 6H⁺ ="=" 3S↓ + 3H₂O    S^2- + 2H⁺ ="=" H₂S↑
加热后固体中所含的Na₂SO₃和Na₂S的物质的量之比小于1:2，在酸性溶液中反应产生的气体只含H₂S，而不含SO₂。
（2）4Na₂SO₃Na₂S + 3Na₂SO₄;    吸收H₂S或SO₂气体
（3）加热后固体中所含Na₂SO₃和Na₂S的物质的量之比等于1:2，在酸性溶液中恰好生成S

（1）CuSO₄溶液中出现黑色沉淀，说明生成硫化氢气体。品红溶液不褪色，说明没有生成SO₂。这是由于加热后固体中所含的Na₂SO₃和Na₂S的物质的量之比小于1:2，在酸性溶液中反应产生的气体只含H₂S，而不含SO₂。反应式为SO₃^2- + 2S^2- + 6H⁺ ="=" 3S↓ + 3H₂O 、S^2- + 2H⁺ ="=" H₂S↑。
（2）有硫化钠生成，说明分解反应是氧化还原反应，所以另外一种固体是硫酸钠，反应式为4Na₂SO₃ Na₂S + 3Na₂SO₄。不论是硫化氢还是SO₂，都属于大气污染物，需要尾气处理，属于氢氧化钠是用来吸收H₂S或SO₂气体的。
（3）根据反应SO₃^2- + 2S^2- + 6H⁺ ="=" 3S↓ + 3H₂O可知，如果加热后固体中所含Na₂SO₃和Na₂S的物质的量之比等于1:2，则在酸性溶液中恰好生成S，所以品红溶液和CuSO₄溶液中都无明显的现象发生