Question

【題目】野外探險，可以利用供氧劑過氧化鈉(Na2O2)與CO2反應制取O2, 化學反應方程式為: 。

(1) Na2O2中O元素的化合價是_______________。

(2)某興趣小組的同學查閱資料，了解到二氧化硫(SO2)性質與CO2類似，可以與水反應生成亞硫酸(H2SO3),也可以與生石灰反應生成亞硫酸鈣(CaSO3),還可以與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉(Na2SO3)。

（提出問題）二氧化硫(SO2)與過氧化鈉(Na2O2)反應，是否與CO2的完全一致?

（查閱資料）

I.少量二氧化硫(SO2)通入澄清石灰水中，也可以看到溶液變為混濁。寫出溶液變為渾濁所發生的化學反應方程式_______________。

Ⅱ.亞硫酸鈉(Na2SO3)固體和鹽酸反 應會放出二氧化硫(SO2);

Ⅲ.亞硫酸鋇(BaSO3)固體不溶于水，但可溶于鹽酸放出二氧化硫(SO2)。

（提出猜想）二氧化硫(SO2)與過氧化鈉(Na2O2)反應，若過氧化鈉(Na2O2)完全反應，生成的固體產物;

猜想一:可能只有Na2SO3;

猜想二:可能只有Na2SO4；

猜想三:可能___________________

（設計實驗）

實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
①取少量固體產物于燒杯，加入蒸餾水，攪拌溶解。	固體完全溶解。	鈉鹽均可溶于水。
②取少量①中所得溶液于試管，加入鹽酸溶液。	有氣體放出。	說明猜想_________(填“一”或“二”或“三”)是錯誤的。
③另取少量①中所得溶液于試管，加入適量BaCl2溶液， 過濾。	有沉淀生成。	生成的沉淀可能是__________(填化學式)。
④取③中得沉淀，加入足量的_________溶液。	有氣體放出，沉淀部分溶解。	說明猜想三成立。

（實驗結論）

猜想三成立。請寫出④中放出氣體所發生的化學反應方程式_______________。

（交流討論）實驗結束后，同學們一起討論， 二氧化硫(SO2)與過氧化鈉(Na2O2)反應生成硫酸鈉是什么原理?他們帶著這個問題去請教老師：老師告訴他們，二氧化硫(SO2)與過氧化鈉(Na2O2)反應生成硫酸鈉，是氧化還原反應。在氧化還原反應中，有元素化合價升高，必定有元素化合價降低。硫酸鈉的生成，有兩種可能:

a.生成的亞硫酸鈉(Na2SO3)被O2氧化所得，發生的化學反應方程式為_______________。

b.過氧化鈉(Na2O2)直接將二氧化硫(SO2)氧化所得。

Answer 1

【答案】-1 Na2SO3和Na2SO4的混合物 二 BaSO4、BaSO3 稀鹽酸

【解析】

（1）鈉元素通常為+1價，設Na2O2中O元素的化合價是x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：2x+（+1）×2=0，x=-1；

查閱資料：Ⅰ、由資料可知，二氧化硫(SO2)性質與CO2類似，故二氧化硫能與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和水，該反應的化學方程式為：；

提出猜想：由其它猜想可知，猜想三應為： Na2SO3和Na2SO4的混合物；

設計實驗：②取少量①中所得溶液于試管，加入鹽酸溶液，有氣體放出，亞硫酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化硫，硫酸鈉與鹽酸不反應，故由此可知猜想二是錯誤的；

③另取少量①中所得溶液于試管，加入適量BaCl2溶液，過濾，有沉淀生成，硫酸鈉能與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，亞硫酸鈉也能與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀，故生成的沉淀可能是：BaSO4、BaSO3；

④結論為猜想三成立，說明生成的固體產物為硫酸鈉和亞硫酸鈉，實驗現象為：有氣體放出，沉淀部分溶解，亞硫酸鋇能與稀鹽酸反應生成二氧化硫，硫酸鋇與稀鹽酸不反應，故可加入足量的稀鹽酸；

實驗結論：亞硫酸鋇與稀鹽酸反應生成氯化鋇、二氧化硫和水，該反應的化學方程式為：；

交流討論：a、亞硫酸鈉與氧氣反應生成硫酸鈉，該反應的化學方程式為：。