Question

（15分）化學(xué)興趣小組同學(xué)運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想,探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)。小組同學(xué)改進(jìn)了下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制取SO₂的反應(yīng)。充分反應(yīng)，B中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?Na₂O₂完全反應(yīng))，將帶火星的木條插入試管C中，木條復(fù)燃。試回答下列問題：

（1）請(qǐng)你完成裝置改進(jìn)的措施和理由：

①措施：在A、B之間加一個(gè)干燥管，作用_______________________________________。

②措施：為確保C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生，在B、C之間加一個(gè)裝有_________________的洗氣瓶，作用_______________________。

（2）某同學(xué)推斷該白色固體為Na₂SO₃，則其化學(xué)反應(yīng)方程式是__________________。

（3）任何的推論都要經(jīng)過檢驗(yàn)，請(qǐng)完成對(duì)白色固體成分的探究：

限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管、藥匙、滴管、酒精燈、帶單孔膠塞的導(dǎo)管、棉花、試管夾；3 mol·L^-1HCl、6 mol·L^-1HNO₃、NaOH稀溶液、蒸餾水、1 mol·L^-1 BaCl₂溶液、澄清石灰水、品紅溶液。

①提出合理假設(shè)：

假設(shè)1：白色固體為Na₂SO₃；      假設(shè)2：　　　　                 　　　；

假設(shè)3：白色固體為Na₂SO₃與Na₂SO₄的混合物。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明以上三種假設(shè)，并按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量白色固體于試管，加入           ，塞上單孔膠塞，將生成的氣體通入           。	若                                     ，說明白色固體含有Na2SO3，則         成立，若無該現(xiàn)象， 則          成立。
步驟2：在步驟1反應(yīng)后的溶液加入                              。	若                      ，則說明白色固體含Na2SO4。 結(jié)合步驟1的結(jié)論，則         成立，若無該現(xiàn)象，則          則         成立。

 

Answer 1

【答案】

(1)  ①產(chǎn)生的二氧化硫沒有干燥，水蒸氣會(huì)與Na₂O₂反應(yīng)；

②NaOH溶液         除去SO₂氣體，防止污染空氣

(2) 2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂（2分）     （3）①提出合理假設(shè)

假設(shè)3：白色固體為Na₂SO₄

②

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量白色固體于試管，加入過量3 mol·L-1的稀鹽酸，塞上單孔膠塞，將生成的氣體通入品紅溶液。	若有能使品紅溶液褪色的無色氣體生成，說明白色固體含有Na2SO3。則假設(shè)1或3成立，若無該現(xiàn)象，則假設(shè)2成立。
步驟2：在步驟1反應(yīng)后的溶液加入1 mol·L-1 BaCl2溶液。	若有白色沉淀生成，則說明白色固體含Na2SO4。結(jié)合步驟1的結(jié)論，則假設(shè)3成立，若無該現(xiàn)象，則假設(shè)1成立。

【解析】

試題分析：裝置改進(jìn)的措施和理由：

①措施：在A、B之間加一個(gè)干燥管，作用是產(chǎn)生的二氧化硫沒有干燥，水蒸氣會(huì)與Na₂O₂反應(yīng)。

②措施：為確保C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生，在B、C之間加一個(gè)裝有NaOH溶液的洗氣瓶，作用除去SO₂氣體，防止污染空氣。

（2）某同學(xué)推斷該白色固體為Na₂SO₃，則其化學(xué)反應(yīng)方程式是 2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂。

（3）任何的推論都要經(jīng)過檢驗(yàn)，對(duì)白色固體成分的探究：

①提出合理假設(shè)：

假設(shè)1：白色固體為Na₂SO₃；      假設(shè)2：白色固體為Na₂SO₄；

假設(shè)3：白色固體為Na₂SO₃與Na₂SO₄的混合物。只有這三種假設(shè)；

實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論如下：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量白色固體于試管，加入過量3 mol·L-1的稀鹽酸，塞上單孔膠塞，將生成的氣體通入品紅溶液。	若有能使品紅溶液褪色的無色氣體生成，說明白色固體含有Na2SO3。則假設(shè)1或3成立，若無該現(xiàn)象，則假設(shè)2成立。
步驟2：在步驟1反應(yīng)后的溶液加入1 mol·L-1 BaCl2溶液。	若有白色沉淀生成，則說明白色固體含Na2SO4。結(jié)合步驟1的結(jié)論，則假設(shè)3成立，若無該現(xiàn)象，則假設(shè)1成立。

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)試驗(yàn)的應(yīng)用分析能力；要能夠根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合題目的信息，靈活處理。