Question

SO₂是重要的化工原料，某學(xué)習(xí)小組利用下圖裝置探究SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)．

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了該實(shí)驗(yàn)裝置．乙同學(xué)認(rèn)為它有不合理的地方，請(qǐng)指出：

 

．
（2）反應(yīng)完畢后，大家認(rèn)為硬質(zhì)玻璃管中的固體成分有多種可能：
假設(shè)Ⅰ：全部為Na₂SO₃；
假設(shè)Ⅱ：為Na₂SO₃和Na₂O₂的混合物；
假設(shè)Ⅲ：

 

；
假設(shè)Ⅳ：為Na₂SO₃ 和Na₂SO₄的混合物；
假設(shè)Ⅴ：為Na₂O₂和Na₂SO₄的混合物．
假設(shè)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的共同理由是

 

．
（3）現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)用品：幾支試管、帶膠塞的導(dǎo)管（單孔）、滴管、藥匙、品紅溶液、蒸餾水、Ba（NO₃）₂溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸，請(qǐng)你從中選出合適的用品對(duì)“假設(shè)Ⅳ”進(jìn)行驗(yàn)證，完成下表（可以不填滿）：

實(shí)驗(yàn)步驟編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	待硬質(zhì)玻管冷卻到室溫后，用藥匙取少量白色固體于試管中．	/
②	向①的試管中加入   ，塞緊帶導(dǎo)管的膠塞，并將導(dǎo)管   ．
③
④

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）二氧化硫有毒，多余的氣體不能直接排放到空氣中，應(yīng)該添加沒(méi)有尾氣吸收裝置；
（2）類比二氧化碳與過(guò)氧化鈉的反應(yīng)推測(cè)，過(guò)氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)可能生成亞硫酸鈉，過(guò)氧化鈉和氧氣具有氧化性，反應(yīng)產(chǎn)物可能為硫酸鈉，據(jù)此完成假設(shè)；
（3）假設(shè)Ⅳ反應(yīng)后的固體為Na₂SO₃ 和Na₂SO₄的混合物，分別根據(jù)具有亞硫酸鈉、硫酸鈉的方法設(shè)計(jì)方案，然后選取合適的試劑進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）二氧化硫是一種有毒的氣體，不能直接將多余的二氧化碳排放到空氣中，否則會(huì)造成空氣污染，所以該裝置中不合理之處為：沒(méi)有尾氣的處理裝置，
故答案為：沒(méi)有尾氣的處理裝置；
（2）根據(jù)CO₂與Na₂O₂的反應(yīng)可知，SO₂與Na₂O₂反應(yīng)可能生成Na₂SO₃，則提出的假設(shè)有：假設(shè)Ⅰ：全部為Na₂SO₃，假設(shè)Ⅱ：為Na₂SO₃和Na₂O₂的混合物；由于Na₂O₂和反應(yīng)產(chǎn)物的O₂都具有氧化性，則反應(yīng)后的固體可能為Na₂SO，則可能的假設(shè)為：假設(shè)Ⅲ：全部為Na₂SO₄ ，假設(shè)Ⅳ：為Na₂SO₃ 和Na₂SO₄的混合物，假設(shè)Ⅴ：為Na₂O₂和Na₂SO₄的混合物，
故答案為：全部為Na₂SO₄ ； Na₂O₂和新產(chǎn)生的O₂有強(qiáng)氧化性，能將Na₂SO₃氧化為Na₂SO₄ ；
（3）假設(shè)Ⅳ：反應(yīng)后的固體為Na₂SO₃ 和Na₂SO₄的混合物，需要分別檢驗(yàn)亞硫酸鈉和硫酸鈉，檢驗(yàn)亞硫酸鈉時(shí)，可以通過(guò)混合物與稀鹽酸反應(yīng)是否生成使品紅溶液褪色的二氧化硫氣體完成；檢驗(yàn)硫酸鈉，可以通過(guò)檢驗(yàn)是否有不溶于鹽酸的硫酸鋇白色沉淀生成，檢驗(yàn)步驟與現(xiàn)象為：
①待硬質(zhì)玻管冷卻到室溫后，用藥匙取少量白色固體于試管中，
②向①的試管中加入過(guò)量的稀鹽酸，塞緊帶導(dǎo)管的膠塞，并將導(dǎo)管通入裝少量品紅溶液的試管，若品紅褪色說(shuō)明生成的二氧化硫，則固體中含有Na₂SO₃，若品紅不褪色則沒(méi)有生成二氧化硫，固體中不含有Na₂SO₃；
③�、诔浞址磻�(yīng)后的溶液于試管中，滴入適量BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成則固體中含有Na₂SO₄ ，若沒(méi)有白色沉淀生成則固體中不含有Na₂SO₄，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①
②	過(guò)量的稀鹽酸； 通入裝少量品紅溶液的試管	若品紅褪色則固體中含有Na2SO3，若品紅不褪色則固體中不含有Na2SO3；
③	取②充分反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入適量BaCl2溶液	若有白色沉淀生成則固體中含有Na2SO4 ，若沒(méi)有白色沉淀生成則固體中不含有Na2SO4；

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點(diǎn)評(píng)：本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、常見(jiàn)物質(zhì)的檢驗(yàn)，題目難度中等，注意掌握常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，明確物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．