Question

【题目】有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如图示的装置进行试验。通入二氧化硫气体，将带余烬的木条插入试管中，木条复燃。

请回答下列问题：

（1）第一小组同学认为Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3和O2该反应的化学方程式为___。

（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3___。

（3）第二小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：

将B中反应后的固体溶解于水（再加BaCl2溶液）→白色沉淀→（加入稀硝酸）仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成。上述方案是否合理？___；请简要说明理由：__。

（4）在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L，0.1mol/L向该混合液中加入1.92g铜粉，加热待充分反应后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是__（填选项字母）。

A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45

Answer 1

【答案】2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 取白色固体加入稀H2SO4，若产生能使品红溶液褪色的气体，则白色固体中含有Na2SO3 不合理 稀HNO3具有氧化性，可将BaSO3氧化成BaSO4(或者如果反应后的固体，它溶于水后能将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子) B

【解析】

(1)探究Na2O2与SO2的反应，由实验装置可知，浓硫酸干燥SO2，通入SO2气体，再用NaOH吸收尾气；

(2)可利用强酸制弱酸的反应原理检验Na2SO3，向反应后的溶液中滴加盐酸，再将生成的气体通入品红溶液中，若褪色则有SO2生成，原固体中含有Na2SO3；

(3)检验Na2SO4时，需排除Na2SO3的干扰，因为Na2SO3易被氧化成Na2SO4；硝酸、Na2O2氧化性均很强，均能将SO32－氧化成SO42－；

(4)Cu和HNO3、H2SO4构成的混合酸反应，可利用离子方程式计算。

(1)SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2，化学方程式为2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2；

(2)Na2SO3可与稀硫酸反应生成SO2，通过检验SO2来检验Na2SO3；实验操作为取白色固体加入稀H2SO4，若产生能使品红溶液褪色的气体，则白色固体中含有Na2SO3；

(3)SO32－能被硝酸氧化成SO42－，也能生成不溶于酸的白色沉淀；此外，反应中未反应完的Na2O2也具有强氧化性，也能氧化SO32－；答案为不合理，稀HNO3具有氧化性，可将BaSO3氧化成BaSO4(或者如果反应后的固体，它溶于水后能将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子)；

(4)100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的浓度分别是0.4mol·L－1、0.1mol·L－1，则n(NO3－)=0.1L×0.4mol·L－1=0.04mol；n(H＋)=0.1L×0.4mol·L－1＋0.1L×0.1mol·L－1×2=0.06mol，1.92gCu的物质的量n(Cu)=。Cu和混合酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，根据离子方程式可知，H＋的量不足，根据H＋的量计算。可得关系式8H＋～3Cu2＋，n(H＋)=0.6mol，则n(Cu2＋)=，则c(Cu2＋)=。