题目内容

过氧化钠（Na₂O₂）是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙（CaO₂）．已知：过氧化钠与CO₂反应有气体生成，而将SO₂通入过氧化钠粉末中也有气体生成．有人提出CO₂、SO₂与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同．据此设计如下实验操作进行判断．
实验一：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点．
（1）提出假设：
假设1：反应后固体中只有，证明SO₂未被氧化；
假设2：反应后固体中只有，证明SO₂完全被氧化；
假设3：证明．
实验探究：
实验二：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：
（2）试剂A可以选用，试剂B的作用是．
（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m₁ g，装置D质量增加了m₂ g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据判断，SO₂未被氧化、完全被氧化的V-m₁关系式．
未被氧化：，完全被氧化：．
（4）若SO₂完全被氧化，写出反应的化学方程式：__．

解：实验一：（1）向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，取反应后的固体进行实验探究
假设1：反应后固体只有 Na₂SO₃，证明SO₂未被氧化；
假设2：反应后固体中只有 Na₂SO₄，证明SO₂完全被氧化；
假设3：固体为Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；证明SO₂部分被氧化；
故答案为：Na₂SO₃；Na₂SO₄；固体为Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；SO₂被部分氧化；
实验二：（2）过氧化钠和水反应，装置A中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；装置B为测定生成氧气的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，实验B装置作用是吸收未反应的SO₂，故答案为：浓硫酸；吸收未反应的SO₂；
（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m₁ g，装置D质量增加了m₂ g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO₂未被氧化、则发生反应：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂
依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ 反应增重
1mol 96g
$\text{[math]}$ m₁g
V= $\text{[math]}$ L
若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；反应过程中无氧气生成，V=0，
若0＜V＜ $\text{[math]}$ 则二氧化硫部分被氧化，
故答案为：V= $\text{[math]}$ L；V=0；
（4）二氧化硫玩去被氧化生成硫酸钠，反应的化学方程式为：SO₂+Na₂O₂═Na₂SO₄，故答案为：SO₂+Na₂O₂═Na₂SO₄．
分析：实验一：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，取反应后的固体进行实验探究
假设1：反应后固体只有 Na₂SO₃，证明SO₂未被氧化；
假设2：反应后固体中只有 Na₂SO₄，证明SO₂完全被氧化；
假设3：固体为Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；
（2）过氧化钠和水反应，装置A中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；试剂B除去过量的二氧化硫；
（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m₁ g，装置D质量增加了m₂ g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO₂未被氧化、则发生反应：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂
依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ 反应增重
1mol 96g
实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m₁ g，装置D质量增加了m₂ g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO₂未被氧化、则发生反应：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂
依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ 反应增重
1mol 96g
$\text{[math]}$ m₁g
V= $\text{[math]}$ L
若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；反应过程中无氧气生成，V=0
若0＜V＜ $\text{[math]}$ 则二氧化硫部分被氧化；
（4）若SO₂完全被氧化生成固体是硫酸钠．
点评：本题考查了二氧化硫性质应用和实验验证，实验设计的步骤和实验方案的确定应根据题干要求分析判断，关键是读懂题干信息，依据题干条件计算判断，题目较难．

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