Question

無(wú)水亞硫酸鈉隔絕空氣加熱到600℃便開始分解，分解產(chǎn)物是硫化鈉和另外一種固體．某學(xué)生將無(wú)水亞硫酸鈉受熱后的試樣溶于水制成濃溶液，用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他向試樣溶液中緩緩地逐滴加入足量稀鹽酸，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷固體試樣含有什么成分．

（1）無(wú)水亞硫酸鈉受熱分解的化學(xué)方程式是

 

，裝置中的NaOH溶液的作用是

 

．
（2）若觀察到試樣溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁，品紅溶液中有氣泡生成但不褪色，CuSO₄溶液中出現(xiàn)黑色沉淀，則試樣溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

；導(dǎo)致品紅有氣泡不褪色的原因是：

 

．
（3）若觀察到品紅溶液和CuSO₄溶液中均無(wú)明顯的現(xiàn)象發(fā)生，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)題示信息可推出分解產(chǎn)物是Na₂SO₄；無(wú)水亞硫酸鈉受熱分解會(huì)產(chǎn)生SO₂、H₂S等氣體；
（2）SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫；品紅溶液不裉色，則發(fā)生SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O后硫化鈉過(guò)量；
（3）品紅溶液和硫酸銅溶液中都沒有明顯現(xiàn)象，說(shuō)明在燒瓶中沒有放出SO₂，也沒有放出H₂S．

解答： 解：（1）亞硫酸鈉在600℃以上可分解，由題示信息可知，“Na₂SO₃分解生成Na₂S+另一種固體”，為氧化還原反應(yīng)，生成硫化鈉時(shí)S元素的化合價(jià)降低，則另一種固體中硫元素的化合價(jià)應(yīng)高于+4價(jià)，所以這種固體是Na₂SO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄；從中可得出，裝置中會(huì)產(chǎn)生SO₂、H₂S等氣體，考慮到這些氣體都不能直接排放到空氣中，所以氫氧化鈉溶液的作用是吸收SO₂或H₂S，
故答案為：4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄；吸收H₂S或SO₂氣體；
（2）溫度高于600℃時(shí)，Na₂SO₃開始分解，所得固體可能是Na₂SO₃、Na₂S等的混合物．滴入稀鹽酸時(shí)，SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，根據(jù)“硫酸銅中出現(xiàn)黑色沉淀”可得出，燒瓶中沒有SO₂放出，試樣溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是：有淡黃色沉淀生成并有氣泡冒出，沉淀為S、氣體為硫化氫，則試樣溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；品紅溶液不裉色，是因?yàn)榧訜岷蟮墓腆w試樣中所含亞硫酸鈉和硫化鈉的物質(zhì)的量之比小于1：2，在酸性溶液中反應(yīng)，Na₂S過(guò)量，產(chǎn)生氣體只含H₂S，不含SO₂，
故答案為：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；加熱后固體中所含的Na₂SO₃和Na₂S的物質(zhì)的量之比小于1：2，在酸性溶液中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體只含H₂S，而不含SO₂；
（3）品紅溶液和硫酸銅溶液中都沒有明顯現(xiàn)象，說(shuō)明在燒瓶中沒有放出SO₂，也沒有放出H₂S，進(jìn)而可推出，加熱后的固體試樣中所含亞硫酸鈉和硫化鈉的物質(zhì)的量之比恰好等于1：2，在酸性溶液中兩者恰好完全反應(yīng)，不產(chǎn)生H₂S和SO₂，
故答案為：加熱后固體中所含Na₂SO₃和Na₂S的物質(zhì)的量之比等于1：2，在酸性溶液中恰好生成S，不產(chǎn)生H₂S和SO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，涉及定性與定量實(shí)驗(yàn)，注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析推測(cè)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究處理等都會(huì)涉及到定量問題，同一實(shí)驗(yàn)在不同條件下可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度較大．