Question

某同学想通过下图装置实验、探究SO2与Na2O2反应的产物．（夹持装置已略去，装置的气密性良好）Ⅰ．装置B

某同学想通过下图装置实验、探究SO2与Na2O2反应的产物．（夹持装置已略去，装置的气密性良好）Ⅰ．装置B的作用是吸收水，干燥SO2气体，其原因是（用离子方程式表示）：______；装置D除了吸收过量的SO2，避免污染空气外，还起到的作用是：______．Ⅱ．对C中固体产物提出如下假设：假设1：只有Na2SO3假设2：只有Na2SO4假设3：______．（1）若假设2成立，写出所发生反应的化学方程式______．（2）若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲设计如下实验：得出结论：产物是Na2SO4．该方案是否合理？答：______（填“是”或“否”）．（3）设计实验方案验证假设3，进行实验．在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论．限选试剂：1mol?L-1 BaCl2溶液、1mol?L-1 Ba（NO3）2溶液、1mol?L-1稀盐酸、1mol?L-1稀硝酸 实验步骤 预期现象和结论 ①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解 ② ③

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Answer 1

Ⅰ．水能和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应离子方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；
装置D除了吸收过量的SO₂，避免污染空气外，还起到的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na₂O₂反应；
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4Na⁺+4OH^-+O₂↑；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na₂O₂反应；
Ⅱ．假设3：由假设1与假设2可知，固体可能是Na₂SO₃和Na₂SO₄；
故答案为：含有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
（1）若只有Na₂SO₄生成，二氧化硫被过氧化钠氧化为硫酸钠，反应方程式为Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
故答案为：Na₂O₂+SO₂=Na₂SO₄；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将之氧化为硫酸钡，不能确定产物是Na₂SO₃还是Na₂SO₄或二者兼有，不能得出结论：产物是Na₂SO₄；
故答案为：否；
（3）要做验证固体有Na₂SO₃和Na₂SO₄，可以检验SO₃^2-与SO₄^2-，实验方案为：
取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，加过量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明有Na₂SO₃或Na₂SO₄；继续滴加适量的1 mol?L^-1的稀盐酸，若白色沉淀部分溶解，并产生剌激性气味气体，则证明有Na₂SO₃和Na₂SO₄，即假设3成立（或：取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴加过量的1 mol?L^-1稀盐酸，若产生剌激性气味气体，则证明有Na₂SO₃；继续滴加适量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明有Na₂SO₄，综总上述，假设3成立）；
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解
②滴加过量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若产生白色沉淀，则证明有Na2SO3或Na2SO4
③滴加适量的1 mol?L-1的稀盐酸	若白色沉淀部分溶解，并产生剌激性气味气体，则证明有Na2SO3和Na2SO4，即假设3成立

或

实验步骤	预期现象和结论
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解
②滴加过量的1 mol?L-1稀盐酸	若产生剌激性气味气体，则证明有Na2SO3
③滴加适量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若产生白色沉淀，则证明有Na2SO4．综合上述，假设3成立