Question

【題目】某校九年級(jí)“我們愛(ài)化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué)，探究了過(guò)氧化鈉(Na2O2)與二氧化硫(SO2)反應(yīng)后所得固體產(chǎn)物的成分，過(guò)程如下：

【查閱資料】過(guò)氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2，2Na2SO3+O2= 2Na2SO4；SO2能使品紅溶液褪色．

【提出猜想】猜想1：固體成分為Na2SO3

猜想2：固體成分為Na2SO4

猜想3：固體成分為_________________

【實(shí)驗(yàn)探究】用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．打開(kāi)A中分液漏斗的活塞，反應(yīng)發(fā)生(產(chǎn)生足量的SO2)后，用帶火星的木條檢驗(yàn)從a處導(dǎo)出的氣體，木條復(fù)燃．實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)得Na2O2固體的質(zhì)量為78g，充分反應(yīng)后稱(chēng)得生成物固體的質(zhì)量為134g．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)A是制取SO2氣體的裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式與實(shí)驗(yàn)室制取CO2的化學(xué)方程式類(lèi)似，請(qǐng)寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________．

(2)由題中_________________________________________的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可推測(cè)猜想2是錯(cuò)誤的．

(3)裝置B的作用是_____________；裝置D的作用是_____________________________．

(4)根據(jù)反應(yīng)前后固體的質(zhì)量，可計(jì)算出Na2SO3的質(zhì)量為______g，Na2SO4的質(zhì)量為______g．

【總結(jié)提升】

(1)若實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)得Na2O2固體的質(zhì)量為m1g，充分反應(yīng)后稱(chēng)得生成物固體質(zhì)量為m2g，則m2的取值范圍是_____________________(用含m1的關(guān)系式表示)．

(2)請(qǐng)另外設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，定性驗(yàn)證過(guò)氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)后所得固體產(chǎn)物的成分：_________．

Answer 1

【答案】 Na2SO3和Na2SO4 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 用帶火星的木條檢驗(yàn)從a處導(dǎo)出的氣體，木條復(fù)燃 干燥SO2 防止過(guò)量二氧化硫排放在環(huán)境中和防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C中 126 8 g＜m2＜m1g 將白色固體溶于水，滴加鹽酸，收集氣體，將氣體通入品紅溶液，若品紅褪色，則說(shuō)明含有Na2SO3；否則為硫酸鈉

【解析】【提出猜想】過(guò)氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2，2Na2SO3+O2 =2Na2SO4；猜想1：固體成分為Na2SO3；猜想2：固體成分為Na2SO4猜想3：Na2SO3和Na2SO4；

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

（1）裝置圖分析可知裝置A中是二氧化硫氣體的發(fā)生裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2SO3+H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑；

（2）打開(kāi)A中分液漏斗的活塞，反應(yīng)發(fā)生（產(chǎn)生足量的SO2）后，用帶火星的木條檢驗(yàn)從a處導(dǎo)出的氣體，木條復(fù)燃，說(shuō)明有氧氣產(chǎn)生，而硫酸鈉與硫酸不反應(yīng)，故猜想2錯(cuò)誤；

（3）水能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，則濃硫酸可干燥氣體，防止水參加反應(yīng)，所以B中濃硫酸作用為干燥SO2；D中可防止過(guò)量二氧化硫排放在環(huán)境中和防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C中；

（4）設(shè)生成Na2SO3的質(zhì)量為x

2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2，

156 252

78g x

x=126g

Na2SO4的質(zhì)量為134g﹣126g=8g；

【總結(jié)提升】

（1）設(shè)充分反應(yīng)后全部為Na2SO3的質(zhì)量為y，充分反應(yīng)后全部為Na2SO4的質(zhì)量為z

由2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2，2Na2SO3+O2=2Na2SO4可知：

Na2O2～Na2SO3～Na2SO4

78 126 142

m1 g y z

y=g

z=m1g

則m2的取值范圍是g＜m2＜m1g

（2）白色固體中含有Na2SO3，加鹽酸后生成刺激性氣體，利用品紅褪色證明為二氧化硫，則檢驗(yàn)方法為將白色固體溶于水，滴加鹽酸，收集氣體，將氣體通入品紅溶液，若品紅褪色，則說(shuō)明含有Na2SO3，否則為硫酸鈉．