Question

某同學想通過利用圖所示裝置（夾持裝置已略去）實驗，探究SO₂與Na₂O₂反應的產物．
實驗后測得反應前C管的質量為m₁ g，反應后C管的質量為m ₂ g，反應后裝置D質量增加了n g．請分析：
Ⅰ． 裝置D的作用

 

．
Ⅱ．如何檢驗反應中是否有O₂生成

 

．
Ⅲ．對C中固體產物提出如下假設：
假設1：只有Na₂SO₃
假設2：只有Na₂SO₄
假設3：

 

．
（1）若按假設2進行，反應方程式為

 

．
（2）若Na₂O₂反應完全，為確定C中固體產物的成分，甲同學設計如下實驗：

得出結論：產物是Na₂SO₄．
該方案是否合理

 

（填“是”或“否”），理由是

 

．
（3）若假設2成立，則參加反應的Na₂O₂物質的量為

 

 （列計算式）摩爾．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,含硫物質的性質及綜合應用

專題：氧族元素

分析：Ⅰ、根據(jù)濃硫酸的吸水性以及二氧化硫、過氧化鈉的性質來回答；
Ⅱ、用帶火星的木條來檢驗氧氣；
Ⅲ、（1）過氧化鈉和二氧化硫反應生成硫酸鈉；
（2）硝酸具有氧化性，能將亞硫酸鋇氧化為不溶于硝酸的硫酸鋇；
（3）根據(jù)化學方程式結合固體質量的差量法來計算．

解答： 解：Ⅰ、濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過氧化鈉反應而干擾二氧化硫；堿石灰是干燥劑，能吸收水分，防止水蒸氣的干擾；裝置D中堿石灰是堿性物質，能吸收二氧化硫等酸性氣體，防止污染大氣，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置與Na₂O₂反應，同時吸收過量的SO₂，以免污染空氣；
Ⅱ、用帶火星的木條可檢驗氧氣，故答案為：用帶火星的木條靠近干燥管口a，觀察其是否燃燒；
Ⅲ、推理法可以推出：假設3：是含有亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物，故答案為：有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（1）過氧化鈉和二氧化硫反應生成硫酸鈉的原理方程式為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，故答案為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亞硫酸鋇，加入硝酸后，會將之氧化為硫酸鋇，不能得出結論：產物是Na₂SO₄，
故答案為：否；HNO₃有氧化性，據(jù)此不能確定產物是Na₂SO₃還是Na₂SO₄或二者兼有；
（3）若假設2成立，過氧化鈉和二氧化硫的反應為：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄，則（m₂-m₁）等于參加反應的SO₂質量，則參加反應的Na₂O₂物質的量n（Na₂O₂）=

m2-m1

64

，
故答案為：

m2-m1

64

．

點評：本題考查了常見氣體的制取和實驗裝置的選擇，主要是實驗探究物質組成的實驗分析判斷，是一道綜合知識題目，難度中等．