Question

無水亞硫酸鈉隔絕空氣加熱到600℃便開始分解，分解產物是硫化鈉和另外一種固體．某學生將無水亞硫酸鈉受熱后的試樣溶于水制成濃溶液，用下圖所示的實驗裝置進行實驗，他向試樣溶液中緩緩地逐滴加入足量稀鹽酸，試根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷固體試樣含有什么成分．

（1）無水亞硫酸鈉受熱分解的化學方程式是

 

，裝置中的NaOH溶液的作用是

 

．
（2）若觀察到試樣溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁，品紅溶液中有氣泡生成但不褪色，CuSO₄溶液中出現(xiàn)黑色沉淀，則試樣溶液中發(fā)生反應的離子方程式是

 

；導致品紅有氣泡不褪色的原因是：

 

．
（3）若觀察到品紅溶液和CuSO₄溶液中均無明顯的現(xiàn)象發(fā)生，原因是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)題示信息可推出分解產物是Na₂SO₄；無水亞硫酸鈉受熱分解會產生SO₂、H₂S等氣體；
（2）SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉化為單質硫；品紅溶液不裉色，則發(fā)生SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O后硫化鈉過量；
（3）品紅溶液和硫酸銅溶液中都沒有明顯現(xiàn)象，說明在燒瓶中沒有放出SO₂，也沒有放出H₂S．

解答： 解：（1）亞硫酸鈉在600℃以上可分解，由題示信息可知，“Na₂SO₃分解生成Na₂S+另一種固體”，為氧化還原反應，生成硫化鈉時S元素的化合價降低，則另一種固體中硫元素的化合價應高于+4價，所以這種固體是Na₂SO₄，反應的化學方程式是4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄；從中可得出，裝置中會產生SO₂、H₂S等氣體，考慮到這些氣體都不能直接排放到空氣中，所以氫氧化鈉溶液的作用是吸收SO₂或H₂S，
故答案為：4Na₂SO₃

△   .

Na₂S+3Na₂SO₄；吸收H₂S或SO₂氣體；
（2）溫度高于600℃時，Na₂SO₃開始分解，所得固體可能是Na₂SO₃、Na₂S等的混合物．滴入稀鹽酸時，SO₃^2-、S^2-可在酸性條件下轉化為單質硫，根據(jù)“硫酸銅中出現(xiàn)黑色沉淀”可得出，燒瓶中沒有SO₂放出，試樣溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是：有淡黃色沉淀生成并有氣泡冒出，沉淀為S、氣體為硫化氫，則試樣溶液中發(fā)生反應的離子方程式為SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；品紅溶液不裉色，是因為加熱后的固體試樣中所含亞硫酸鈉和硫化鈉的物質的量之比小于1：2，在酸性溶液中反應，Na₂S過量，產生氣體只含H₂S，不含SO₂，
故答案為：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，S^2-+2H⁺=H₂S↑；加熱后固體中所含的Na₂SO₃和Na₂S的物質的量之比小于1：2，在酸性溶液中反應產生的氣體只含H₂S，而不含SO₂；
（3）品紅溶液和硫酸銅溶液中都沒有明顯現(xiàn)象，說明在燒瓶中沒有放出SO₂，也沒有放出H₂S，進而可推出，加熱后的固體試樣中所含亞硫酸鈉和硫化鈉的物質的量之比恰好等于1：2，在酸性溶液中兩者恰好完全反應，不產生H₂S和SO₂，
故答案為：加熱后固體中所含Na₂SO₃和Na₂S的物質的量之比等于1：2，在酸性溶液中恰好生成S，不產生H₂S和SO₂．

點評：本題考查性質實驗方案的設計，涉及定性與定量實驗，注意實驗現(xiàn)象的分析推測、實驗結果的研究處理等都會涉及到定量問題，同一實驗在不同條件下可能會產生不同的結果，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度較大．