Question

某化學實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫反應的白色固體產物是Na₂SO₃還是Na₂SO₄，用如下圖所示的裝置進行實驗。通入足量的SO₂氣體，將帶余燼的木條插入試管C中。請回答下列問題：

（1）如果木條復燃，寫出B中發生反應的化學方程式              ；

     如果木條始終未復燃，寫出B中發生反應的化學方程式            。

（2）請設計一種實驗方案驗證B中的白色固體產物是Na₂SO₃還是Na₂SO₄。

（3）若實驗前稱得Na₂O₂的質量為m₁，充分反應后稱得生成固體的質量為m₂，也可通過計算判斷反應后固體的成分。請寫出判斷的依據（用含m₁、m₂的關系式表示）。

（4）第2小組同學認為Na₂O₂與SO₂反應除了生成Na₂SO₃和O₂外，還有Na₂SO₄生成。為檢驗是否有Na₂SO₄生成，他們設計了如下方案：

上述方案是否合理?______________。請簡要說明兩點理由：①________________________________；②________________________________。

Answer 1

（1）2Na₂O₂＋2SO₂＝2Na₂SO₃＋O₂； Na₂O₂＋SO₂＝Na₂SO₄

（2）取B中反應的固體少量加入足量鹽酸，將產生氣體通往品紅溶液，品紅褪色則產物有Na₂SO₃，再滴入BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則產物中有Na₂SO₄。（其他合理答案均給分）

（3）若m₂=126/78m₁，則固體全部是Na₂SO₃。若m₂=142/78m₁，則固體全部是Na₂SO₄。

若126/78m₁＜m₂＜142/78m₁則白色固體中既含Na₂SO₃又含Na₂SO₄。

 （4）不合理   稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇   如果反應后的固體中還殘留Na₂O₂，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根

解析:

第（1）小題可類比教材中Na₂O₂與CO₂反應的方程式進行解答。第（2）小題主要考查對亞硫酸鹽的檢驗，即通過加入稀鹽酸或稀硫酸，產生SO₂，然后通過特征現象（SO₂使品紅溶液褪色）進行驗證。第（3）小題主要對產物的計算判斷，有極端假設法確定。第（4）小題主要考查SO₄^2－的檢驗，即先用稀鹽酸酸化，然后加入BaCl₂溶液進行檢驗，而不是先加鋇鹽溶液后加酸，主要是因為亞硫酸鹽極易被硝酸或Na₂O₂等強氧化劑氧化成硫酸鹽，對SO₄^2－的檢驗造成干擾。