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)計了該實驗裝置．乙同學(xué)認(rèn)為它有不合理的地方，請指出：

 

．
（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)有下列實驗用品：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，請你從中選出合適的用品對“假設(shè)Ⅳ”進行驗證，完成下表（可以不填滿）：

實驗步驟編號	實驗操作	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：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

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)該添加沒有尾氣吸收裝置；
（2）類比二氧化碳與過氧化鈉的反應(yīng)推測，過氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)可能生成亞硫酸鈉，過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)計方案，然后選取合適的試劑進行解答．

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，否則會造成空氣污染，所以該裝置中不合理之處為：沒有尾氣的處理裝置，
故答案為：沒有尾氣的處理裝置；
（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，需要分別檢驗亞硫酸鈉和硫酸鈉，檢驗亞硫酸鈉時，可以通過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；檢驗硫酸鈉，可以通過檢驗是否有不溶于鹽酸的硫酸鋇白色沉淀生成，檢驗步驟與現(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，若品紅褪色說明生成的二氧化硫，則固體中含有Na₂SO₃，若品紅不褪色則沒有生成二氧化硫，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 ，若沒有白色沉淀生成則固體中不含有Na₂SO₄，
故答案為：

實驗步驟編號	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①
②	過量的稀鹽酸； 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 ，若沒有白色沉淀生成則固體中不含有Na2SO4；

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點評：本題考查了性質(zhì)實驗方案的設(shè)計、常見物質(zhì)的檢驗，題目難度中等，注意掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)及檢驗方法，明確物質(zhì)性質(zhì)實驗方案設(shè)計與評價的方法，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)知識的能力．