Question

為了探究SO2與Na2O2的反應(yīng)是否類似于CO2與Na2O2的反應(yīng)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問(wèn)題：

（1）移開(kāi)棉花，將帶火星的木條放在C試管口，未見(jiàn)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(qǐng)按甲同學(xué)的觀點(diǎn)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為無(wú)論反應(yīng)原理如何，最終都有O2產(chǎn)生，乙同學(xué)的理由是 。按照乙同學(xué)的觀點(diǎn)，該裝置需做的改進(jìn)是

。

（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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)，寫(xiě)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：2 mol·L－1 HCl溶液，1 mol·L－1 HNO3溶液，1 mol·L－1 BaCl溶液，1 mol·L－1 Ba（NO3）2溶液，0.01 mol·L－1 KMnO4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(cè)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 ，再滴加	，
則證明生成物中含Na2SO4
步驟3：往Ⅱ試管中
	若 ，
則證明生成物中有Na2SO3；若
則說(shuō)明生成物中沒(méi)有Na2SO3。

 

（4）生成物中亞硫酸鈉含量的測(cè)定：

①取a g生成物配制成100 mL溶液，取10.00 mL該溶液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液作指示劑，用0.010 0 mol·L－1碘水進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為 。記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)滴定2次，平均消耗碘水20.00 mL。

②計(jì)算：生成物中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

 

Answer 1

（1）SO2＋Na2O2=Na2SO4

（2）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（或其他合適的干燥裝置）

（3）

 

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0.01_mol·L－1_KMnO4酸性溶液，振蕩	若KMnO4溶液紫紅色褪去，則證明生成物中有Na2SO3；
若KMnO4溶液紫紅色不褪去，則說(shuō)明生成物中沒(méi)有Na2SO3

（4）①溶液出現(xiàn)藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色

②×100%

【解析】（1）～（2）實(shí)驗(yàn)的原理可解讀為：將反應(yīng)后所得氣體通過(guò)足量NaOH溶液除去過(guò)量SO2后，該氣體不能使帶火星木條復(fù)燃說(shuō)明反應(yīng)中沒(méi)有O2生成；而乙同學(xué)的觀點(diǎn)是考慮到水蒸氣的影響，故需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將氣體干燥后再用帶火星木條檢驗(yàn)是否為O2。（3）根據(jù)假設(shè)中的三種情況，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的就是檢驗(yàn)所得固體中是否含有SO42-和SO32-，SO42-的檢驗(yàn)可利用BaCl2和稀鹽酸；SO32-的檢驗(yàn)可根據(jù)其還原性，利用溶液是否能使酸性高錳酸鉀溶液褪色來(lái)進(jìn)行。（4）①滴定過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為H2O＋SO32-＋I2=2I－＋SO42-＋2H＋，故滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為溶液出現(xiàn)藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色。②由①中離子方程式可得關(guān)系式Na2SO3～I2，故生成物中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝×100%。