Question

某同学想通过利用图所示装置（夹持装置已略去）实验，探究SO₂与Na₂O₂反应的产物．
实验后测得反应前C管的质量为m₁ g，反应后C管的质量为m ₂ g，反应后装置D质量增加了n g．请分析：
Ⅰ． 装置D的作用

 

．
Ⅱ．如何检验反应中是否有O₂生成

 

．
Ⅲ．对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na₂SO₃
假设2：只有Na₂SO₄
假设3：

 

．
（1）若按假设2进行，反应方程式为

 

．
（2）若Na₂O₂反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲同学设计如下实验：

得出结论：产物是Na₂SO₄．
该方案是否合理

 

（填“是”或“否”），理由是

 

．
（3）若假设2成立，则参加反应的Na₂O₂物质的量为

 

 （列计算式）摩尔．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,含硫物质的性质及综合应用

专题：氧族元素

分析：Ⅰ、根据浓硫酸的吸水性以及二氧化硫、过氧化钠的性质来回答；
Ⅱ、用带火星的木条来检验氧气；
Ⅲ、（1）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠；
（2）硝酸具有氧化性，能将亚硫酸钡氧化为不溶于硝酸的硫酸钡；
（3）根据化学方程式结合固体质量的差量法来计算．

解答： 解：Ⅰ、浓硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫；碱石灰是干燥剂，能吸收水分，防止水蒸气的干扰；装置D中碱石灰是碱性物质，能吸收二氧化硫等酸性气体，防止污染大气，
故答案为：防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na₂O₂反应，同时吸收过量的SO₂，以免污染空气；
Ⅱ、用带火星的木条可检验氧气，故答案为：用带火星的木条靠近干燥管口a，观察其是否燃烧；
Ⅲ、推理法可以推出：假设3：是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，故答案为：有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（1）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠的原理方程式为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，故答案为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将之氧化为硫酸钡，不能得出结论：产物是Na₂SO₄，
故答案为：否；HNO₃有氧化性，据此不能确定产物是Na₂SO₃还是Na₂SO₄或二者兼有；
（3）若假设2成立，过氧化钠和二氧化硫的反应为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，则（m₂-m₁）等于参加反应的SO₂质量，则参加反应的Na₂O₂物质的量n（Na₂O₂）=

m2-m1

64

，
故答案为：

m2-m1

64

．

点评：本题考查了常见气体的制取和实验装置的选择，主要是实验探究物质组成的实验分析判断，是一道综合知识题目，难度中等．