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稀鹽酸，根據實驗現象判斷固體試樣含有什么成分？

（1）如果加熱溫度在600℃以上，再向所得固體的試樣溶液中緩緩滴加稀鹽酸至足量，觀察到品紅溶液不褪色，CuSO₄溶液中出現黑色沉淀，試分析試樣溶液中可能出現的現象__________                    _________，解釋這種現象的離子方程式是_____________    _          _；品紅溶液不褪色的原因是：_____________________。
（2）通過上述實驗現象推斷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____________________________。
（3）若加入了足量的稀鹽酸后，品紅溶液和CuSO₄溶液中都無明顯的現象發生，原因是_____________________________________。

Answer 1

（1）有淡黃色沉淀生成，并有氣泡冒出
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。
（2）4Na₂SO₃Na₂S + 3Na₂SO₄;    吸收H₂S或SO₂氣體
（3）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

（1）CuSO₄溶液中出現黑色沉淀，說明生成硫化氫氣體。品紅溶液不褪色，說明沒有生成SO₂。這是由于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。反應式為SO₃^2- + 2S^2- + 6H⁺ ="=" 3S↓ + 3H₂O 、S^2- + 2H⁺ ="=" H₂S↑。
（2）有硫化鈉生成，說明分解反應是氧化還原反應，所以另外一種固體是硫酸鈉，反應式為4Na₂SO₃ Na₂S + 3Na₂SO₄。不論是硫化氫還是SO₂，都屬于大氣污染物，需要尾氣處理，屬于氫氧化鈉是用來吸收H₂S或SO₂氣體的。
（3）根據反應SO₃^2- + 2S^2- + 6H⁺ ="=" 3S↓ + 3H₂O可知，如果加熱后固體中所含Na₂SO₃和Na₂S的物質的量之比等于1:2，則在酸性溶液中恰好生成S，所以品紅溶液和CuSO₄溶液中都無明顯的現象發生