Question

（2013?湛江二模）為了探究SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)是否類似于CO₂，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置．回答下列問題：

（1）移開棉花，將帶火星的木條放在C試管口，未見木條復(fù)燃．甲同學(xué)因此認(rèn)為SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)不同于CO₂．請按甲同學(xué)的觀點(diǎn)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄

．
（2）乙同學(xué)認(rèn)為無論反應(yīng)原理如何，最終都有O₂產(chǎn)生．乙同學(xué)的理由是

A中生成的SO₂氣體中含有水蒸氣

．
按照乙同學(xué)的觀點(diǎn)，該裝置需作的改進(jìn)是：

在A和B之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶

．
（3）假設(shè)Na₂O₂完全反應(yīng)，反應(yīng)后B裝置中固體生成物可能是：
①Na₂SO₃；    ②Na₂SO₄；     ③Na₂SO₃和Na₂SO₄
請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論，完成下表：
限選試劑：2mol?L^-1 HCl，1mol?L^-1HNO₃，1mol?L^-1 BaCl₂，1mol?L^-1 Ba（NO₃）₂，
（0.01mol?L^-1KMnO₄酸性溶液．）

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取B中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水，溶解，然后取少量待測液分別置于Ⅰ、Ⅱ試管中．	固體完全溶解
步驟2：往Ⅰ試管中加入 足量的1 mol?L-1鹽酸 ，再滴加 1 mol?L-1 BaCl2溶液 ．	有白色沉淀生成 ，則證明生成 物中含Na2SO4．
步驟3：往Ⅱ試管中 2～3滴0.01mol?L-1KMnO4酸性溶液，振蕩 刪除此空 ．	若 KMnO4溶液紫紅色褪去 ， 則說明生成物中有Na2SO3；若 KMnO4溶液紫紅色不褪去 刪除此空 ， 則說明生成物中沒有Na2SO3．

（4）生成物中亞硫酸鈉含量的測定：①取a克生成物配制成100ml溶液，取10.00mL該溶液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液作指示劑，用0.0100mol?L^-1碘水進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為

溶液出現(xiàn)藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪去

，記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)滴定2次，平均消耗碘水20.00mL．
②計(jì)算：生成物中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.252/a

．

Answer 1

分析：（1）移開棉花，將帶火星的木條放在C試管口，未見木條復(fù)燃說明無氧氣生成，二氧化硫和過氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉；
（2）固體亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成的氣體中含有水蒸氣，與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣；驗(yàn)證二氧化硫與過氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物需要在AB間連接干燥裝置；
（3）依據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)硫酸根離子和亞硫酸根離子的檢驗(yàn)試劑和檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)，硫酸根離子檢驗(yàn)利用鹽酸和氯化鋇容易進(jìn)行檢驗(yàn)，亞硫酸根離子利用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)；
（4）①碘單質(zhì)溶液滴定和溶液中的亞硫酸鈉反應(yīng)，恰好反應(yīng)后滴入碘水變藍(lán)色半分鐘內(nèi)部褪色證明反應(yīng)完全；
②依據(jù)化學(xué)方程式假設(shè)得到．

解答：解：（1）移開棉花，將帶火星的木條放在C試管口，未見木條復(fù)燃，無氧氣生成，SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)不同于CO₂，二氧化硫和過氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄，故答案為：SO₂+Na₂O₂=Na₂SO₄；
（2）乙同學(xué)認(rèn)為無論反應(yīng)原理如何，最終都有O₂產(chǎn)生，是因?yàn)锳裝置生成的二氧化硫氣體中含有水蒸氣，和過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，試驗(yàn)為了驗(yàn)證二氧化硫與過氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物，需要在AB裝置間連接呈濃硫酸的洗氣瓶裝置吸收水蒸氣，
故答案為：A中生成的SO₂氣體中含有水蒸氣；在A和B之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶；
（3）假設(shè)Na₂O₂完全反應(yīng)，反應(yīng)后B裝置中固體生成物可能是：①Na₂SO₃；    ②Na₂SO₄；     ③Na₂SO₃和Na₂SO₄
步驟1，取B中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水，溶解，然后取少量待測液分別置于Ⅰ、Ⅱ試管中，固體全部溶解；往Ⅰ試管中加入足量的1 mol?L^-1鹽酸，再滴加1 mol?L^-1 BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則證明生成物中含Na₂SO₄；往Ⅱ試管中加入2～3滴0.01mol?L^-1KMnO₄酸性溶液，振蕩，若KMnO₄溶液紫紅色褪去，則說明生成物中有Na₂SO₃；若KMnO₄溶液紫紅色不褪去，則說明生成物中沒有Na₂SO₃；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2：往Ⅰ試管中加入足量的1 mol?L-1鹽酸，再滴加1 mol?L-1 BaCl2溶液	有白色沉淀生成，則證明生成物中含Na2SO4
步驟3：往Ⅱ試管中加入2～3滴0.01mol?L-1KMnO4酸性溶液，振蕩	若KMnO4溶液紫紅色褪去，則說明生成物中有Na2SO3； 若KMnO4溶液紫紅色不褪去，則說明生成物中沒有Na2SO3；

（4）①碘單質(zhì)溶液滴定和溶液中的亞硫酸鈉反應(yīng)，恰好反應(yīng)后滴入碘水變藍(lán)色半分鐘內(nèi)部褪色證明反應(yīng)完全，
故答案為：溶液出現(xiàn)藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪去；
②取10.00mL該溶液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液作指示劑，用0.0100mol?L^-1碘水進(jìn)行滴定，平均消耗碘水20.00mL，依據(jù)離子方程式計(jì)算
I₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2I^-+2H⁺；碘單質(zhì)物質(zhì)的量和亞硫酸鈉物質(zhì)的量相同=0.020L×0.010mol/L=2×10^-4mol；所以100ml溶液中亞硫酸鈉物質(zhì)的量為2×10^-3mol
生成物中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2

2×10-3mol×126g/mol

ag

×100%=

0.252

a

，故答案為：

0.252

a

．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和混合物成分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，掌握物質(zhì)性質(zhì)和離子性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．