Question

7．過氧化鈉（Na₂O₂）是中學(xué)常見物質(zhì)，常見的過氧化物還包括過氧化鈣（CaO₂）．已知：過氧化鈉與CO₂反應(yīng)有氣體生成，而將S0₂通入過氧化鈉粉末中也有氣體生成．有人提出CO₂、SO₂與過氧化鈉的反應(yīng)原理相同，但也有人提出S0₂具有較強(qiáng)的還原性，CO₂無強(qiáng)還原性，反應(yīng)原理不相同．據(jù)此設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行判斷．
實(shí)驗(yàn)一：向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO₂，取反應(yīng)后的固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以證明過氧化物與SO₂反應(yīng)的特點(diǎn)．
（1）提出假設(shè)：假設(shè)1：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₃，證明SO₂未被氧化；
假設(shè)2：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₄，證明SO₂完全被氧化；
假設(shè)3：反應(yīng)后固體中有Na₂SO₃和Na₂SO₄，證明SO₂被部分氧化．
【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)二：通過測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：

（2）試劑A可以選用濃硫酸，試劑B的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂．
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過氧化鈉質(zhì)量增加了m₁g，裝置D質(zhì)量增加了m₂g，裝置E中收集到的氣體為VL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下），用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，若SO₂未被氧化，則V與m₁、m₂關(guān)系式為V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$，若SO₂完全被氧化，則V與m₁、m₂關(guān)系式為V=0．
（4）若SO₂完全被氧化，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）SO₂未被氧化時(shí)，生成Na₂SO₃，若SO₂被氧化，則生成Na₂SO₄；
（2）裝置A制備二氧化硫，過氧化鈉能與水反應(yīng)，裝置A中試劑能吸收水蒸氣，所以試劑為濃硫酸，干燥氣體除去水蒸氣；試劑B除去過量的二氧化硫，以免影響氧氣體積測(cè)定；
（3）若SO₂未被氧化，則發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂，結(jié)合C中增重、E中收集的氧氣體積，利用差量法計(jì)算；
若SO₂全部被氧化，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，反應(yīng)過程中無氧氣生成；
（4）若SO₂完全被氧化生成固體是硫酸鈉．

解答 解：（1））SO₂未被氧化時(shí)，生成Na₂SO₃，若SO₂被氧化，則生成Na₂SO₄，則：
假設(shè)1：反應(yīng)后固體只有 Na₂SO₃，證明SO₂未被氧化；
假設(shè)2：反應(yīng)后固體中只有 Na₂SO₄，證明SO₂完全被氧化；
假設(shè)3：固體為Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物，證明SO₂被部分氧化，
故答案為：Na₂SO₄；Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（2）過氧化鈉和水反應(yīng)，裝置A中試劑能吸收水蒸氣，所以試劑為濃硫酸，干燥氣體除去水蒸氣；裝置E為測(cè)定生成氧氣的體積，需要把剩余的二氧化硫除去，實(shí)驗(yàn)B裝置作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，以免影響氧氣體積測(cè)定，
故答案為：濃硫酸；吸收未反應(yīng)的SO₂；
（3）若SO₂未被氧化，則：
2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂ 固體質(zhì)量增重△m
                 22.4L      128g-32g=96g
                 VL                m₁g
所以22.4L：VL=96g：m₁g，解得V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$；
若SO₂全部被氧化，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，反應(yīng)過程中無氧氣生成，則V=0，
故答案為：$\frac{7{m}_{1}}{30}$；0；
（4）若SO₂全部被氧化，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，
故答案為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)定量型實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是根據(jù)裝置明確實(shí)驗(yàn)原理，試題充分培養(yǎng)了學(xué)生信息獲取能力、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，難度中等．