题目

题型：不详难度：来源：

为了探究SO₂与Na₂O₂的反应是否类似于CO₂与Na₂O₂的反应，甲同学设计了如图所示的实验装置，回答下列问题：

（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃，甲同学因此认为SO₂与Na₂O₂的反应不同于CO₂。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式                                                                       。
（2）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O₂产生，乙同学的理由是                               。按照乙同学的观点，该装置需做的改进是                                                                       
                                                                       。
（3）假设Na₂O₂完全反应，反应后B装置中固体生成物可能是：①Na₂SO₃；②Na₂SO₄；③Na₂SO₃和Na₂SO₄。
请设计实验方案检验，写出实验步骤以及预期现象和结论，完成下表：
限选试剂：2 mol·L^－1 HCl溶液，1 mol·L^－1 HNO₃溶液，1 mol·L^－1 BaCl溶液，1 mol·L^－1 Ba（NO₃）₂溶液，0.01 mol·L^－1 KMnO₄酸性溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取B中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，溶解，然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中	固体完全溶解
步骤2：往Ⅰ试管中加入                           ，再滴加	，
则证明生成物中含Na2SO4
步骤3：往Ⅱ试管中
	若                                                                       ，
则证明生成物中有Na2SO3；若
则说明生成物中没有Na2SO3。

 
（4）生成物中亚硫酸钠含量的测定：
①取a g生成物配制成100 mL溶液，取10.00 mL该溶液于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.010 0 mol·L^－1碘水进行滴定，滴定终点现象为                                 。记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水20.00 mL。
②计算：生成物中亚硫酸钠的质量分数为           。

答案

（1）SO₂＋Na₂O₂=Na₂SO₄
（2）A中生成的SO₂气体中含有水蒸气
在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶（或其他合适的干燥装置）
（3）

步骤2：往Ⅰ试管中加入足量的1_mol·L－1盐酸，再滴加1_mol·L－1_BaCl2溶液	有白色沉淀生成，则证明生成物中含Na2SO4
步骤3：往Ⅱ试管中加入2～3滴0.01_mol·L－1_KMnO4酸性溶液，振荡	若KMnO4溶液紫红色褪去，则证明生成物中有Na2SO3；
若KMnO4溶液紫红色不褪去，则说明生成物中没有Na2SO3

（4）①溶液出现蓝色，且半分钟内不褪色
②×100%

解析

（1）～（2）实验的原理可解读为：将反应后所得气体通过足量NaOH溶液除去过量SO₂后，该气体不能使带火星木条复燃说明反应中没有O₂生成；而乙同学的观点是考虑到水蒸气的影响，故需要设计实验将气体干燥后再用带火星木条检验是否为O₂。（3）根据假设中的三种情况，设计实验的目的就是检验所得固体中是否含有SO₄^2-和SO₃^2-，SO₄^2-的检验可利用BaCl₂和稀盐酸；SO₃^2-的检验可根据其还原性，利用溶液是否能使酸性高锰酸钾溶液褪色来进行。（4）①滴定过程中发生的反应为H₂O＋SO₃^2-＋I₂=2I^－＋SO₄^2-＋2H^＋，故滴定终点时的现象为溶液出现蓝色，且半分钟内不褪色。②由①中离子方程式可得关系式Na₂SO₃～I₂，故生成物中亚硫酸钠的质量分数为×100%＝×100%。