Question

某实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，向盛有一定量Na₂O₂粉末并连有尾气吸收装置的玻璃管中，缓缓通入足量的SO₂气体，使Na₂O₂充分反应。

回答下列问题：

(1)若要检验该产物中是否存在亚硫酸钠，你设计的实验方案是___________________。

(2)若要进一步检验该产物中是否存在硫酸钠，请你简述操作方法______________________。

(3)若实验前测得Na₂O₂的质量为m₁ g，实验后冷却至室温，测得固体的质量为m₂g，请你从定量测定的角度分析，当两种产物都有时，m₂的取值范围是(用m₁来表示) ________________。该试样中亚硫酸钠的质量分数的计算式为(用m₁、m₂来表示) ____________________。

(4)取m g上述反应后的固体，请你简述一种实验方法测定该试样中亚硫酸钠的质量分数：

________________________________________________。

Answer 1

(1)取少量反应后的固体溶于水，加入足量的盐酸，再滴入品红溶液，若红色褪去，加热后又变红色，则证明生成了Na₂SO₃(或其他合理答案)

(2)取少量反应后的固体溶于水，加入盐酸至溶液呈强酸性，再滴入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明生成了Na₂SO₄，若不产生白色沉淀，则证明未生成Na₂SO₄。

(3)m₁＜m₂＜m₁

(4)方案一 将m g样品溶于水，滴加足量BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、称重得固体m′g，用m和m′计算亚硫酸钠的质量分数。

方案二 将m g样品溶于水，加入过量的盐酸，充分反应后蒸干溶液，冷却后称量固体的质量为m′g，用m和m′计算亚硫酸钠的质量分数。

方案三 向m g样品中加入足量盐酸或硫酸，测量出所生成的SO₂体积为V mL，由V换算出Na₂SO₃的质量，进而计算亚硫酸钠的质量分数。

方案四 向m g样品中加入足量盐酸或硫酸，用NaOH溶液或碱石灰吸收生成的SO₂，并称出其质量为m′ g，用m和m′计算亚硫酸钠的质量分数。(或其他合理答案)

解析：(1)通入足量的SO₂后，产物可能为Na₂SO₃、Na₂SO₄或Na₂SO₃与Na₂SO₄的混合物三种情况，检验是否存在Na₂SO₃，就是要检验是否存在，可将产物溶于水后酸化，再用品红溶液检验。

(3)当两种产物都有时＜m₂＜，

即。

设试样中亚硫酸钠的质量为x g，

Na₂O₂+SO₂Na₂SO₃+O₂

   78                  126

                    x

   Na₂O₂+SO₂Na₂SO₄

      78                     142

  m₂-x

=m₁

求得x=，则Na₂SO₃的质量分数为。