Question

（14分）过氧化钠(Na₂O₂)是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙(CaO₂)。已知:过氧化钠与CO₂反应有气体生成，而将SO₂通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有人提出CO₂、SO₂与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。

实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。

（1）提出假设:

假设1:反应后固体中只有Na₂SO₃，证明SO₂未被氧化；

假设2:反应后固体中只有 Na₂SO₄，证明SO₂完全被氧化；

假设3:                 ，证明                   。

实验探究:

实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下:

（2）试剂A可以选用____________________，试剂B的作用是________________________。

（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m₁g，装置D质量增加了m₂g，装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断SO₂未被氧化、完全被氧化的V-m₁关系式。

未被氧化:____________________，完全被氧化:_______________________。

（4）若SO₂完全被氧化，写出反应的化学方程式: __________________________。

Answer

（1）Na2SO3和Na2SO4的混合物(2分) SO2被部分氧化(2分)

（2）浓H2SO4 (2分) 吸收未反应的SO2(2分)

（3）V=7m1/30 (2分) V=0 (2分)

（4）SO2+Na2O2＝Na2SO4 (2分)

【解析】

试题分析：（1）根据假设1和2可判断，假设3应该是：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物；证明SO2部分被氧化；

（2）过氧化钠和水反应，装置A中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；装置B为测定生成氧气的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，因此试剂B装置作用是吸收未反应的SO2。

（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下）。若SO2未被氧化，则发生反应：2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气，即

2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2 反应增重

1mol 96g

m1g

解得V＝；

若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：Na2O2+SO2＝Na2SO4；反应过程中无氧气生成，V＝0；

若0＜V＜，则二氧化硫部分被氧化。

（4）二氧化硫完全被氧化生成硫酸钠，则反应的化学方程式为：SO2+Na2O2═Na2SO4。

【考点定位】本题主要是考查二氧化硫性质以及SO2和过氧化钠反应的实验探究

【名师点晴】这类实验常用的探究点如下，我们可以根据其进行假设猜想。

（1）与反应物性质有关的探究点

反应物的颗粒大小、状态(气态、液态、固态)、浓度、用量、纯度等都属于反应物的性质，而这些性质的改变往往会对演示实验的效果产生或正或负的影响。因此，对于某一特定的反应而言，可以将反应物的某一或某几种性质确定为探究点，进行探究，从而得到能使实验效果最佳的反应物性质。

（2）与生成物性质有关的探究点。

在与生成物有关的探究点中，通过对生成物的颜色、状态与气味等的观察，发现与预知结论稍有差异或截然不同的异常现象，是探究性演示实验设计的主要切入点。因此，及时捕捉这些异常现象，通过设计实验来科学、合理地解释这些异常现象是考题中常出现的题型。

（3）与实验装置有关的探究点

实验装置是实验的重要组成部分，从实验反应装置的简约性、绿色性、安全性等角度出发，设计安全、绿色、简约的实验装置来提高实验的质量，是探究性实验设计的重要内容，对原有实验装置的改进或新实验装置的设计，体现创新意识，培养创新能力。

在教材中的实验有一些存在实验现象不明显或装置过于复杂，且对环境不利等情况，我们可以通过对反应装置的探究来改进实验，使其达到理想的状态。

（4）与实际问题有关的探究点

化学问题或现象在我们身边无处不在，诸如实际生活、工农业生产、医药、环境污染等都或多或少存在一些需要通过化学实验进行解决的问题。因此，可以从中发掘这些问题或现象作为背景来设计实验，在实际问题的解决中体验科学探究。

（5）与绿色实验有关的探究点

与绿色实验有关的探究点，是一个综合性的问题，可以包括反应物、产物、实验装置等的探究。这些探究点的选择是出于实验绿色化呼声的需要，也是当前实验设计中较为重视的一项内容。绿色实验的设计同时也是培养学生的环保意识和创设良好的实验环境的重要手段。