Question

過(guò)氧化鈉(Na₂O₂)是中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，常見(jiàn)的過(guò)氧化物還包括過(guò)氧化鈣(CaO₂)。已知:過(guò)氧化鈉與CO₂反應(yīng)有氣體生成，而將SO₂通入過(guò)氧化鈉粉末中也有氣體生成。有人提出CO₂、SO₂與過(guò)氧化鈉的反應(yīng)原理相同，但也有人提出SO₂具有較強(qiáng)的還原性，CO₂無(wú)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(guò)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(guò)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:__________________________證明______________________。

實(shí)驗(yàn)探究:

實(shí)驗(yàn)二:通過(guò)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________，試劑B的作用是________。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m₁ g，裝置D質(zhì)量增加了m₂ g，裝置E中收集到的氣體為V L(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，SO₂未被氧化、完全被氧化的V-m₁關(guān)系式。

未被氧化:____________，完全被氧化:____________。

(4)若SO₂完全被氧化，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式: __________________________。

 

Answer 1

【答案】

(12分)(1)Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物(1分)   SO₂被部分氧化(1分)

(2)濃H₂SO₄ (2分)  吸收未反應(yīng)的SO₂(2分)   (3)V＝7m₁/30 (2分)     V＝0  (2分)

(4)SO₂+Na₂O₂＝Na₂SO₄(2分)

【解析】

試題分析：實(shí)驗(yàn)一：

（1）向一定量的過(guò)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：

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部分被氧化；

實(shí)驗(yàn)二：

（2）過(guò)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B為測(cè)定生成氧氣的體積，需要把剩余的二氧化硫除去，因此試劑B裝置作用是吸收未反應(yīng)的SO₂。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m₁ g，裝置D質(zhì)量增加了m₂ g，裝置E中收集到的氣體為V L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。若SO₂未被氧化、則發(fā)生反應(yīng)：2Na₂O₂+2SO₂＝2Na₂SO₃+O₂。依據(jù)化學(xué)方程式和反應(yīng)增重計(jì)算E中收集的氧氣，即

2Na₂O₂+2SO₂＝2Na₂SO₃+O₂         反應(yīng)增重

1mol      96g

                   m₁g

解得V＝

若二氧化硫全部被氧化發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂O₂+SO₂＝Na₂SO₄；反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氧氣生成，V＝0，

若0＜V＜，則二氧化硫部分被氧化。

（4）二氧化硫完全被氧化生成硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+Na₂O₂═Na₂SO₄。

考點(diǎn)：考查二氧化硫性質(zhì)以及SO₂和過(guò)氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類(lèi)試題綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能，進(jìn)行知識(shí)的類(lèi)比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)驗(yàn)方案的確定應(yīng)根據(jù)題干要求分析判斷，關(guān)鍵是讀懂題干信息，依據(jù)題干條件計(jì)算判斷。