Question

某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO₂的反应情况，进行如下探究。

(1)[提出假设]

向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO₂，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：

假设一：反应后固体中只有Na₂SO₃，证明SO₂未被氧化；

假设二：反应后固体中只有Na₂SO₄，证明SO₂完全被氧化；

假设三：反应后固体______，证明SO₂部分被氧化。

(2)[定性研究]

为验证假设三，该小组进行如下研究，请你完成下表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期的实验现象和结论
取适量反应后的固体放入试管中，____	______

(3)[定量研究]

通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：

①装置B中所盛装试剂的名称为________。

②装置D的作用是__________。

③请画出实验装置E_____。

④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)，用上述有关测量数据进行填表判断。

SO2被氧化的程度	V与m1或m2的关系
未被氧化
完全被氧化	V＝0
部分被氧化	_____

Answer

Na2SO3和Na2SO4的混合物 加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸 加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，加入稀盐酸沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠 浓硫酸 吸收未反应的SO2 0＜V＜

【解析】

(1)SO2具有较强的还原性，而Na2O2具有较强的氧化性，两者反应时有SO2全部被氧化、部分被氧化和没有被氧化三种合理假设。根据假设可以预测出反应后固体的成分，若部分被氧化既有Na2SO3又有Na2SO4；

(2)SO2被氧化的产物为Na2SO4，只要证明所得固体中既含有Na2SO4，又含有Na2SO3即可确定SO2部分被氧化，可根据BaSO4不溶于盐酸而BaSO3溶于盐酸来验证，即取适量反应后的固体放入试管中，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，加入稀盐酸沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠。

(3)①从装置A中出来的气体含有水蒸汽，二氧化硫为酸性气体，不能选择碱性干燥剂，浓硫酸具有吸水性，可以除去二氧化硫中水。

②二氧化硫为酸性氧化物，可以用碱石灰吸收，故D的作用吸收未反应的SO2；

③若亚硫酸钠未被氧化，则与过氧化钠反应生成氧气，氧气难溶于水，可以用排水法测量生成氧气的体积，所以E装置为：；

④若SO2完全被氧化，则发生反应SO2＋Na2O2=Na2SO4，无O2生成；若SO2未被氧化，则发生反应：

故V＝

若SO2部分被氧化，则装置C中固体增加的质量增大，生成O2的体积减小，即0＜V＜。