Question

（15分）化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。小组同学改进了下图所示的装置进行实验制取SO₂的反应。充分反应，B中固体由淡黄色变为白色(Na₂O₂完全反应)，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。试回答下列问题：

（1）请你完成装置改进的措施和理由：

①措施：在A、B之间加一个干燥管，作用_______________________________________。

②措施：为确保C中的实验现象发生，在B、C之间加一个装有_________________的洗气瓶，作用_______________________。

（2）某同学推断该白色固体为Na₂SO₃，则其化学反应方程式是__________________。

（3）任何的推论都要经过检验，请完成对白色固体成分的探究：

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹；3 mol·L^-1HCl、6 mol·L^-1HNO₃、NaOH稀溶液、蒸馏水、1 mol·L^-1 BaCl₂溶液、澄清石灰水、品红溶液。

①提出合理假设：

假设1：白色固体为Na₂SO₃；      假设2：　　　　                 　　　；

假设3：白色固体为Na₂SO₃与Na₂SO₄的混合物。

②设计实验方案证明以上三种假设，并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量白色固体于试管，加入           ，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入           。	若                                     ，说明白色固体含有Na2SO3，则         成立，若无该现象， 则          成立。
步骤2：在步骤1反应后的溶液加入                              。	若                      ，则说明白色固体含Na2SO4。 结合步骤1的结论，则         成立，若无该现象，则          则         成立。

Answer

(1)  ①产生的二氧化硫没有干燥，水蒸气会与Na2O2反应；

②NaOH溶液         除去SO2气体，防止污染空气

(2) 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2（2分）     （3）①提出合理假设

假设3：白色固体为Na2SO4

②

实验操作

预期现象与结论

步骤1：取少量白色固体于试管，加入过量3 mol·L-1的稀盐酸，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入品红溶液。

若有能使品红溶液褪色的无色气体生成，说明白色固体含有Na2SO3。则假设1或3成立，若无该现象，则假设2成立。

步骤2：在步骤1反应后的溶液加入1 mol·L-1 BaCl2溶液。

若有白色沉淀生成，则说明白色固体含Na2SO4。结合步骤1的结论，则假设3成立，若无该现象，则假设1成立。

【解析】

试题分析：装置改进的措施和理由：

①措施：在A、B之间加一个干燥管，作用是产生的二氧化硫没有干燥，水蒸气会与Na2O2反应。

②措施：为确保C中的实验现象发生，在B、C之间加一个装有NaOH溶液的洗气瓶，作用除去SO2气体，防止污染空气。

（2）某同学推断该白色固体为Na2SO3，则其化学反应方程式是 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。

（3）任何的推论都要经过检验，对白色固体成分的探究：

①提出合理假设：

假设1：白色固体为Na2SO3；      假设2：白色固体为Na2SO4；

假设3：白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物。只有这三种假设；

实验操作步骤、预期现象与结论如下：

实验操作

预期现象与结论

步骤1：取少量白色固体于试管，加入过量3 mol·L-1的稀盐酸，塞上单孔胶塞，将生成的气体通入品红溶液。

若有能使品红溶液褪色的无色气体生成，说明白色固体含有Na2SO3。则假设1或3成立，若无该现象，则假设2成立。

步骤2：在步骤1反应后的溶液加入1 mol·L-1 BaCl2溶液。

若有白色沉淀生成，则说明白色固体含Na2SO4。结合步骤1的结论，则假设3成立，若无该现象，则假设1成立。

考点：化学实验