Question

17．設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)將只含有Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂CO₃的白色固體中的三種成分檢驗(yàn)出來(lái)．取一定量的白色固體與燒瓶A中，通過(guò)分液漏斗加入液體a，如圖所示：
（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需進(jìn)行的操作是：檢查裝置氣密性
（2）寫(xiě)出A中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O
（3）液體a的名稱為：硫酸；已知B、D都為品紅，C為酸性KMnO₄溶液，則D裝置的作用為：檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡
（4）檢驗(yàn)出Na₂CO₃的現(xiàn)象是：D中品紅不褪色，E中石灰水變渾濁
（5）裝置C中的試劑還可用與KMnO₄具有相同反應(yīng)原理、現(xiàn)象明顯但不具有揮發(fā)性的試劑，請(qǐng)寫(xiě)出你所選試劑在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的離子方程式2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺
（6）能否直接用反應(yīng)后燒瓶A中的液體檢驗(yàn)Na₂SO₄，為什么？不能，因?yàn)樵跈z驗(yàn)Na₂SO₃、Na₂CO₃的實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)向燒瓶中加入了硫酸，直接用反應(yīng)后燒瓶中的溶液就不能說(shuō)明原固體中含有Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）三種成分檢驗(yàn)出來(lái)需要利用亞硫酸鈉、碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)，有氣體生成的反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；
（2）三種成分檢驗(yàn)出來(lái)需要利用亞硫酸鈉、碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)，裝置A中發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉、碳酸鈉和硫酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳；
（3）分液漏斗中液體應(yīng)是硫酸溶液，二氧化硫和二氧化碳檢驗(yàn)需要先利用裝置B中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫存在，利用裝置C中高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過(guò)D中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈；
（4）檢驗(yàn)出Na₂CO₃的現(xiàn)象是利用D中品紅不褪色，E中澄清石灰水變渾濁說(shuō)明生成了二氧化碳；
（5）裝置C中的試劑還可用與KMnO₄具有相同反應(yīng)原理是利用氧化還原反應(yīng)把二氧化硫氧化為硫酸，選擇的物質(zhì)需要具有氧化性，溶液顏色變化明顯，且不具有揮發(fā)性的試劑可以是鐵鹽溶液；
（6）在檢驗(yàn)Na₂SO₃、Na₂CO₃的實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)向燒瓶中加入了硫酸，反應(yīng)后燒瓶A中的液體中含有加入的硫酸，不能檢驗(yàn)硫酸鈉的存在；

解答 解：（1）只含有Na₂SO₄、Na₂SO₃、Na₂CO₃的白色固體中的三種成分檢驗(yàn)出來(lái)需要利用亞硫酸鈉、碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性，
故答案為：檢查裝置氣密性；
（2）三種成分檢驗(yàn)出來(lái)需要利用亞硫酸鈉、碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)，裝置A中發(fā)生的反應(yīng)是亞硫酸鈉、碳酸鈉和硫酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳；，反應(yīng)的離子方程式為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（3）分液漏斗中液體應(yīng)是硫酸溶液，二氧化硫和二氧化碳檢驗(yàn)需要先利用裝置B中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫存在，利用裝置C中高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，通過(guò)D中品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈，已知B、D都為品紅，C為酸性KMnO₄溶液，則D裝置的作用為檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈，
故答案為：檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈；
（4）檢驗(yàn)出Na₂CO₃的現(xiàn)象是檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w的生成，二氧化硫也會(huì)和澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，溶液變渾濁，所以需要先除去二氧化硫，利用D中品紅不褪色，E中澄清石灰水變渾濁說(shuō)明生成了二氧化碳證明碳酸鈉的存在，
故答案為：D中品紅不褪色，E中石灰水變渾濁；
（5）裝置C中的試劑還可用與KMnO₄具有相同反應(yīng)原理是利用氧化還原反應(yīng)把二氧化硫氧化為硫酸，選擇的物質(zhì)需要具有氧化性，溶液顏色變化明顯，且不具有揮發(fā)性的試劑可以是鐵鹽溶液，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺；
（6）在檢驗(yàn)Na₂SO₃、Na₂CO₃的實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)向燒瓶中加入了硫酸，反應(yīng)后燒瓶A中的液體中含有加入的硫酸，不能檢驗(yàn)硫酸鈉的存在，不能直接用反應(yīng)后燒瓶A中的液體檢驗(yàn)Na₂SO₄，
故答案為：不能，因?yàn)樵跈z驗(yàn)Na₂SO₃、Na₂CO₃的實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)向燒瓶中加入了硫酸，直接用反應(yīng)后燒瓶中的溶液就不能說(shuō)明原固體中含有Na₂SO₄；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等，注意二氧化硫、二氧化碳?xì)怏w的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)順序和實(shí)驗(yàn)干擾分析判斷，試劑選擇是解題關(guān)鍵，題目難度中等．