Question

【题目】某同学想通过利用如图所示装置（夹持装置略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物

请分析：
（1）Ⅰ．装置B的作用装置D的作用
Ⅱ．对C中固体产物提出如下假设：假设1：只有Na2SO3 假设2：只有Na2SO4 假设3：
（2）若按假设2进行，反应方程式为
（3）若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲同学设计如下实验：得出结论：假设2成立
C中的固体配成溶液 白色沉淀 沉淀不溶解
该方案是否合理（填“是”或“否”），理由是
（4）若假设2成立，反应前后C管增加6.4g，请计算10g含有杂质的Na2O2固体中，Na2O2的质量分数为（所含的杂质不与SO2发生反应）

Answer 1

【答案】
（1）干燥SO2气体，防止水蒸气与Na2O2反应；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量的SO2 ， 以免污染空气；有Na2SO3和Na2SO4
（2）Na2O2+SO2=Na2SO4
（3）否；HNO3有氧化性，据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有
（4）78%
【解析】解：（1）Ⅰ、浓硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫；碱石灰是干燥剂，能吸收水分，防止水蒸气的干扰，碱石灰是碱性物质，能吸收二氧化硫等酸性气体，防止污染大气，故答案为：干燥SO2气体，防止水蒸气与Na2O2反应；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量的SO2 ， 以免污染空气；Ⅱ、推理法可以推出：假设3：是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，故答案为：有Na2SO3和Na2SO4；（2）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠的原理方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4 ， 故答案为：Na2O2+SO2=Na2SO4；（3）生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将之氧化为硫酸钡，不能得出结论：产物是Na2SO4 ， 故答案为：否；HNO3有氧化性，据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有；（4）若假设2成立，过氧化钠和二氧化硫的反应为：Na2O2+SO2=Na2SO4 ， 则反应前后C管增加6.4g即参加反应的SO2质量，则参加反应的Na2O2物质的质量m（Na2O2）= ×78g/mol=7.8g，所以Na2O2的质量分数为 ×100%=78%；
故答案为：78%．
A用于制备二氧化硫气体，B干燥装置，除去二氧化硫中的水蒸气，防止水与过氧化钠反应而影响实验结论，D可用于吸收二氧化硫，防止污染空气，并吸收空气中的水和二氧化碳，防止与过氧化钠反应，假如Na2O2已反应完全，为确定C中固体产物的成分是否为Na2SO4 ， 应加入盐酸和氯化钡检验，注意不能用硝酸，防止亚硫酸钠被硝酸氧化，（1）Ⅰ、根据浓硫酸的吸水性以及二氧化硫、过氧化钠的性质来回答；
Ⅱ、推理法可以推出：假设3：是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物；（2）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠；（3）硝酸具有氧化性，能将亚硫酸钡氧化为不溶于硝酸的硫酸钡；（4）根据反应前后C管增加6.4g即参加反应的SO2质量来计算Na2O2质量，再根据质量分数= ×100%计算．