Question

長郡中學某化學興趣小組設計如圖所示的實驗裝置來探究隔絕空氣加熱后亞硫酸鈉分解后的產物（查閱資料：無水亞硫酸鈉隔絕空氣受熱到600℃才開始分解）．

（1）如何檢查上述裝置的氣密性

 

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（2）如果加熱溫度低于600℃，向所得冷卻后固體試樣中滴加70%硫酸至足量，在裝置B中觀察到的現象為

 

，此時A中反應的離子方程式為：

 

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（3）當加熱溫度為600℃以上一會兒后，向所得冷卻后固體試樣中緩緩滴加稀鹽酸至足量，觀察到燒瓶中出現淡黃色沉淀，同時發現在B中無明顯現象，C中發現有黑色沉淀產生，則生成淡黃色沉淀的離子方程式為

 

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（4）在（3）中滴加足量稀鹽酸后，燒瓶內除Cl^-外，還存在另一種濃度較大的陰離子．請簡述檢驗該離子的方法：

 

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（5）寫出Na₂SO₃固體加熱到600℃以上分解的化學方程式：

 

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Answer 1

考點：實驗裝置綜合

專題：實驗設計題

分析：（1）依據裝置密閉后氣泡冒出和液面變化分析判斷裝置氣密性；
（2）加熱溫度低于600℃，亞硫酸鈉不分解，加硫酸會生成二氧化硫；
（3）SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉化為單質硫；品紅溶液不裉色，則發生SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
（4）亞硫酸鈉分解產物中含有硫化鈉，根據硫元素的化合價變化可知，另一種產物中硫元素的化合價升高，為硫酸鈉；
（5）由（4）分析可知Na₂SO₃固體加熱到600℃以上分解產物是Na₂SO₄和Na₂S．

解答： 解：（1）關閉分液漏斗的活塞，在裝置D中加一定量的水，使整套裝置形成密閉系統，用熱毛巾捂熱裝置A中的燒瓶，瓶內氣體受熱膨脹，體積增大，則會發現D中導管有氣泡冒出，冷卻后，氣體體積縮小，大氣壓壓著水進入導管，在D中導管內形成一段水柱，說明該裝置不漏氣，即裝置的氣密性良好；
故答案為：關閉分液漏斗的活塞，在裝置D中加一定量的水，用熱毛巾捂熱裝置A中的燒瓶，發現D中導管有氣泡冒出，冷卻后又發現D中導管形成一段水柱，說明該裝置的氣密性良好；
（2）加熱溫度低于600℃，亞硫酸鈉不分解，加硫酸會生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，亞硫酸鈉與硫酸反應的離子方程式為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
故答案為：品紅溶液褪色；SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（3）溫度高于600℃時，Na₂SO₃開始分解，所得固體可能是Na₂SO₃、Na₂S等的混合物．滴入稀鹽酸時，SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉化為單質硫，根據“硫酸銅中出現黑色沉淀”可得出，燒瓶中沒有SO₂放出，試樣溶液出現的現象是：有淡黃色沉淀生成并有氣泡冒出，沉淀為S、氣體為硫化氫，則試樣溶液中發生反應的離子方程式為SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；
故答案為：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；
（4）亞硫酸鈉分解產物中含有硫化鈉，硫元素的化合價降低，則另一種產物中硫元素的化合價升高，為硫酸鈉，要檢驗硫酸根離子的存在，先取固體試樣溶于水配成溶液，取少量溶液于試管中，先加稀鹽酸，若物明顯現象，再加氯化鋇溶液，若有白色沉淀生成，說明SO₄^2-有存在；
故答案為：先取固體試樣溶于水配成溶液，取少量溶液于試管中，先加稀鹽酸，若物明顯現象，再加氯化鋇溶液，若有白色沉淀生成，說明SO₄^2-有存在；
（5）由（4）分析可知Na₂SO₃固體加熱到600℃以上分解產物是Na₂SO₄和Na₂S，則反應的方程式為：4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄；
故答案為：4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄．

點評：本題考查性質實驗方案的設計，注意實驗現象的分析推測、實驗結果的研究處理等問題，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度較大．