Question

(16分)過(guò)氧化鈣(CaO₂)常用作種子消毒劑、藥物制造、油脂漂白及高溫氧化劑，還可以作為魚(yú)池增氧劑。將SO₂通入過(guò)氧化鈣固體粉末中有氣體生成。有人提出：CO₂、SO₂與過(guò)氧化鈣的反應(yīng)原理相同；但也有人提出：SO₂具有較強(qiáng)的還原性，CO₂無(wú)強(qiáng)還原性，反應(yīng)原理不相同。據(jù)此設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行判斷。

實(shí)驗(yàn)一、通過(guò)氣體體積的測(cè)量判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：

(1)試劑A可以選用         ，試劑B為堿石灰其作用是______________________。

(2)裝置E用于測(cè)定氧氣的體積，請(qǐng)?jiān)诳蛑挟?huà)出裝置圖。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C增重m₁ g，裝置D增重m₂ g，裝置E中收集到V L氣體(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)SO₂未氧化時(shí)，V與m₁或m₂的關(guān)系式為_(kāi)________。

若SO₂完全氧化，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________。

實(shí)驗(yàn)二、向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通入足量SO₂，取反應(yīng)后的固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，以證明過(guò)氧化物與SO₂反應(yīng)的特點(diǎn)。

提出假設(shè)：

假設(shè)1：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₃，SO₂未氧化；

假設(shè)2：反應(yīng)后固體中只有Na₂SO₄，SO₂完全氧化；

假設(shè)3：________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)探究：

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)3是正確的，簡(jiǎn)要回答實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)論：________________

____________________________________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：

(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中SO₂的通入量直接影響探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因：

____________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（16分）(1)濃硫酸　  吸收未反應(yīng)的SO₂

(2)

(其它合理答案均可)

(3) V＝7m₁/30　　CaO₂＋SO₂===CaSO₄

反應(yīng)后固體為Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，SO₂部分氧化

(4)取少量反應(yīng)后的固體放入試管中，加適量水溶解，加入BaCl₂溶液有白色沉淀產(chǎn)生。再加入稀鹽酸，沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉，即Na₂O₂將SO₂部分氧化。

(5)若Na₂O₂剩余，固體加水溶解，過(guò)氧化鈉能將SO氧化成SO。

【解析】（1）試劑A可用濃硫酸，用于SO₂的干燥，試劑B為堿石灰其作用是吸收未反應(yīng)的SO₂；

（2）測(cè)CaO₂與SO₂反應(yīng)生成的氧氣的體積，可用如右裝置：

（3）當(dāng)SO₂未氧化時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為

2CaO₂+2SO₂=2CaSO₃+O₂         ∆m

2x72        2x120    22.4L    96

                      VL      m₁          22.4/V=96/ m₁        V=7m₁/30

SO₂完全氧化，化學(xué)方程式為CaO₂＋SO₂===CaSO₄

假設(shè)3：反應(yīng)后固體為Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，SO₂部分氧化

（4）探究假設(shè)3是否正確，主要檢驗(yàn)混合物中是否含Na₂SO₃及Na₂SO₄，即設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Na₂SO₃、Na₂SO₄的存在，可取少量反應(yīng)后的固體放入試管中，加適量水溶解，加入BaCl₂溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸，沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉，則Na₂O₂將SO₂部分氧化。（5）由于過(guò)氧化鈉能將SO氧化成SO，則不能確定過(guò)氧化鈉與SO₂是否生成了Na₂SO₃、Na₂SO₄的混合物，所以通入的SO₂應(yīng)足量，使過(guò)氧化鈉無(wú)剩余。