Question

【題目】某同學想通過利用如圖所示裝置（夾持裝置略去）實驗，探究SO2與Na2O2反應的產物

請分析：
（1）Ⅰ．裝置B的作用裝置D的作用
Ⅱ．對C中固體產物提出如下假設：假設1：只有Na2SO3 假設2：只有Na2SO4 假設3：
（2）若按假設2進行，反應方程式為
（3）若Na2O2反應完全，為確定C中固體產物的成分，甲同學設計如下實驗：得出結論：假設2成立
C中的固體配成溶液 白色沉淀 沉淀不溶解
該方案是否合理（填“是”或“否”），理由是
（4）若假設2成立，反應前后C管增加6.4g，請計算10g含有雜質的Na2O2固體中，Na2O2的質量分數為（所含的雜質不與SO2發生反應）

Answer 1

【答案】
（1）干燥SO2氣體，防止水蒸氣與Na2O2反應；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置與Na2O2反應，同時吸收過量的SO2 ， 以免污染空氣；有Na2SO3和Na2SO4
（2）Na2O2+SO2=Na2SO4
（3）否；HNO3有氧化性，據此不能確定產物是Na2SO3還是Na2SO4或二者兼有
（4）78%
【解析】解：（1）Ⅰ、濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過氧化鈉反應而干擾二氧化硫；堿石灰是干燥劑，能吸收水分，防止水蒸氣的干擾，堿石灰是堿性物質，能吸收二氧化硫等酸性氣體，防止污染大氣，故答案為：干燥SO2氣體，防止水蒸氣與Na2O2反應；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置與Na2O2反應，同時吸收過量的SO2 ， 以免污染空氣；Ⅱ、推理法可以推出：假設3：是含有亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物，故答案為：有Na2SO3和Na2SO4；（2）過氧化鈉和二氧化硫反應生成硫酸鈉的原理方程式為：Na2O2+SO2=Na2SO4 ， 故答案為：Na2O2+SO2=Na2SO4；（3）生成的白色沉淀中如果含有亞硫酸鋇，加入硝酸后，會將之氧化為硫酸鋇，不能得出結論：產物是Na2SO4 ， 故答案為：否；HNO3有氧化性，據此不能確定產物是Na2SO3還是Na2SO4或二者兼有；（4）若假設2成立，過氧化鈉和二氧化硫的反應為：Na2O2+SO2=Na2SO4 ， 則反應前后C管增加6.4g即參加反應的SO2質量，則參加反應的Na2O2物質的質量m（Na2O2）= ×78g/mol=7.8g，所以Na2O2的質量分數為 ×100%=78%；
故答案為：78%．
A用于制備二氧化硫氣體，B干燥裝置，除去二氧化硫中的水蒸氣，防止水與過氧化鈉反應而影響實驗結論，D可用于吸收二氧化硫，防止污染空氣，并吸收空氣中的水和二氧化碳，防止與過氧化鈉反應，假如Na2O2已反應完全，為確定C中固體產物的成分是否為Na2SO4 ， 應加入鹽酸和氯化鋇檢驗，注意不能用硝酸，防止亞硫酸鈉被硝酸氧化，（1）Ⅰ、根據濃硫酸的吸水性以及二氧化硫、過氧化鈉的性質來回答；
Ⅱ、推理法可以推出：假設3：是含有亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物；（2）過氧化鈉和二氧化硫反應生成硫酸鈉；（3）硝酸具有氧化性，能將亞硫酸鋇氧化為不溶于硝酸的硫酸鋇；（4）根據反應前后C管增加6.4g即參加反應的SO2質量來計算Na2O2質量，再根據質量分數= ×100%計算．