Question

甲同學想通過如圖所示裝置（夾持裝置已略去）進行實驗，研究推斷SO₂與Na₂O₂反應的產物．
 
回答下列問題：
（1）裝置B的作用

 

．裝置D的作用

 

．
（2）如何檢驗反應中是否有O₂生成

 

．
（3）假如Na₂O₂已反應完全，為確定C中固體產物的成分，甲設計如下實驗：
 得出結論：產物是Na₂SO₄．
該方案是否合理

 

（填是或否），理由是

 

．
（4）若上述方案不合理，請設計一個能確定產物成分的實驗方案，填寫下表（可不填滿）．

操作步驟（加入試劑）	實驗現(xiàn)象	結論
1
2
3
4

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,物質檢驗實驗方案的設計

專題：

分析：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，如能生成氧氣，可用帶有余燼的木條檢驗，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，以此解答該題．

解答： 解：（1）因生成的二氧化硫混有水蒸氣，為防止較多的水蒸氣與過氧化鈉反應，應先用濃硫酸干燥，二氧化硫有毒，不能直接排空，二氧化硫是酸性氧化物能和堿性物質反應，所以用堿石灰吸收二氧化硫防止污染空氣，且D可吸收空氣中的水和二氧化碳，防止與過氧化鈉反應，
故答案為：干燥二氧化硫，防止較多的水蒸氣與過氧化鈉反應；防止空氣中的水和二氧化碳進入C裝置與過氧化鈉反應，同時吸收過量的二氧化硫，以免污染空氣；
（2）氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條靠近管口a，若木條復燃，說明有氧氣生成，否則沒有，
故答案為：將帶火星的木條靠近管口a，若木條復燃，說明有氧氣生成；
（3）亞硫酸鈉和氯化鋇反應生成亞硫酸鋇，硝酸有強氧化性，能把亞硫酸鋇氧化生成硫酸鋇，干擾了亞硫酸根離子的檢驗，所以該方案不合理，
故答案為：否；稀硝酸能將生成的BaSO₃ 氧化為BaSO₄而使沉淀不溶于稀硝酸；
（4）要驗證固體中是否有Na₂SO₃和Na₂SO₄，可以檢驗SO₃^2-與SO₄^2-，實驗方案為：
取少量C中固體產物于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，加過量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，則證明有Na₂SO₃或Na₂SO₄；繼續(xù)滴加適量的1 mol?L^-1的稀鹽酸，若白色沉淀部分溶解，并產生剌激性氣味氣體，則證明有Na₂SO₃和Na₂SO₄，（或：取少量C中固體產物于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，滴加過量的1 mol?L^-1稀鹽酸，若產生剌激性氣味氣體，則證明有Na₂SO₃；繼續(xù)滴加適量的1 mol?L^-1BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，則證明有Na₂SO₄．）；
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
①取少量C中固體產物于試管中，加入適量的蒸餾水溶解
②滴加過量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若產生白色沉淀，則證明有Na2SO3或Na2SO4
③滴加適量的1 mol?L-1的稀鹽酸	若白色沉淀部分溶解，并產生剌激性氣味氣體，則證明有Na2SO3和Na2SO4．

或

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
①取少量C中固體產物于試管中，加入適量的蒸餾水溶解
②滴加過量的1 mol?L-1稀鹽酸	若產生剌激性氣味氣體，則證明有Na2SO3
③滴加適量的1 mol?L-1BaCl2溶液	若產生白色沉淀，則證明有Na2SO4．

點評：本題考查了物質的性質實驗設計，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，注意把握實驗的原理，難度不大，會根據(jù)題中給予信息分析問題、解決問題．