Question

過氧化鈉(Na₂O₂)是中學常見物質。已知：過氧化鈉與CO₂反應有氣體生成，而將SO₂通入過氧化鈉粉末中也有氣體生成。有人提出CO₂、SO₂與過氧化鈉的反應原理相同，但也有人提出SO₂具有較強的還原性，能被過氧化鈉氧化生成硫酸鈉，CO₂無強還原性，反應原理不相同。據此設計如下實驗操作進行判斷。
實驗一：向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO₂，取反應后的固體進行實驗探究，以證明過氧化物與SO₂反應的特點。
（1）提出假設：假設1：反應后固體中只有________，證明SO₂未被氧化；
假設2：反應后固體中只有________，證明SO₂完全被氧化；
假設3：__________________________證明______________________。
實驗探究：實驗二：通過測量氣體的體積判斷發生的化學反應，實驗裝置如下：

（2）試劑A可以選用________，試劑B的作用是________。
（3）實驗測得裝置C中過氧化鈉質量增加了m₁ g，裝置D質量增加了m₂ g，裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標準狀況下)，用上述有關測量數據判斷， SO₂未被氧化時、完全被氧化的V-m₁關系式。
未被氧化：____________，完全被氧化：____________。
（4）若SO₂完全被氧化，寫出反應的化學方程式： __________________________。

Answer 1

（1）Na₂SO₃(1分)     Na₂SO₄(1分)  Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物(1分)  SO₂被部分氧化(1分)
（2）濃H₂SO₄ (2分) 吸收未反應的SO₂(2分)
（3）V=7m₁/30 (2分)     V=0  (2分)
（4）SO₂+Na₂O₂= Na₂SO₄    (2分)

試題分析：根據題目問題：（1）假設1：反應后固體只有 Na₂SO₃，證明SO₂未被氧化；假設2：反應后固體中只有 Na₂SO₄，證明SO₂完全被氧化；假設3：固體為Na₂SO₃和Na₂SO₄的混合物；證明SO₂部分被氧化；實驗二：（2）過氧化鈉和水反應，裝置A中試劑能吸收水蒸氣，所以試劑為濃硫酸，干燥氣體除去水蒸氣；裝置B為測定生成氧氣的體積，需要把剩余的二氧化硫除去，因此試劑B裝置作用是吸收未反應的SO₂。（3）實驗測得裝置C中過氧化鈉質量增加了m₁ g，裝置D質量增加了m₂ g，裝置E中收集到的氣體為V L（已換算成標準狀況下）。若SO₂未被氧化、則發生反應：2Na₂O₂+2SO₂＝2Na₂SO₃+O₂。依據化學方程式和反應增重計算E中收集的氧氣，即
2Na₂O₂+2SO₂＝2Na₂SO₃+O₂        反應增重
1mol         96g
     m₁g
解得V＝；若二氧化硫全部被氧化發生的反應為：Na₂O₂+SO₂＝Na₂SO₄；反應過程中無氧氣生成，V＝0，若0＜V＜，則二氧化硫部分被氧化。（4）二氧化硫完全被氧化生成硫酸鈉，反應的化學方程式為：SO₂+Na₂O₂═Na₂SO₄。₂和過氧化鈉反應的實驗探究