Question

10．Na₂S0₃•7H₂0是食品工業(yè)中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑．
Ⅰ．該小組同學(xué)用Na₂S0₃與濃硫酸制備S0₂，并把S0₂通入NaN0₃溶液中，他們?yōu)榱藱z驗產(chǎn)生的氣體是NO還是NO₂，設(shè)計了如圖1實驗裝置：

（1）設(shè)計裝置A的目的是排盡整套裝置內(nèi)的空氣，防止對實驗產(chǎn)生干擾，能夠說明達到此目的現(xiàn)象為E中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁．
（2）當(dāng)（1）目的達到后，打開分液漏斗活塞，反應(yīng)一段時間后，將注射器里的空氣注入集氣瓶D中，看到無色氣體變?yōu)榧t棕色，請寫出S0₂通入NaN0₃溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：3SO₂+2NaNO₃+2H₂O=Na₂SO₄+2NO+2H₂SO₄．
（3）請指出該套裝置的不足之處：沒有尾氣處理裝置．
Ⅱ．已知：H₂S K₁=9.1xlO^-8    K₂=l.1xlO^-12
H₂S0₃   K₁=1.54xl0^-2      K₂=1.02x10^-7
（1）一小組同學(xué)將Na₂S0₃•7H₂0隔絕空氣加熱至恒重，質(zhì)量變化如圖2所示；
該小組同學(xué)分別取A、B兩個溫度下的等質(zhì)量的固體溶于等量水并測量其水溶液的pH，發(fā)現(xiàn)B點溶液的pH大于A點溶液的pH．對此實驗結(jié)果，該小組同學(xué)認為A、B兩點對應(yīng)溫度下發(fā)生了不同反應(yīng)，則：
A溫度下發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂SO₃•7H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₃+7H₂O．
B溫度下發(fā)生的反應(yīng)為：4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;＞600℃\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S．
（2）B點時，該物質(zhì)完全反應(yīng)，請選擇最佳試劑驗證B溫度下產(chǎn)物的成分．可選用試劑有：鹽酸、稀硫酸、BaCl₂、AgN0₃溶液．取B溫度下的固體產(chǎn)物少許，加水溶解，向溶液中加入足量的鹽酸有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生，再加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)物為Na₂SO₄、Na₂S．

Answer 1

分析 I．（1）A裝置中反應(yīng)生成二氧化碳，B裝置產(chǎn)生二氧化硫，在C中與硝酸鈉溶液反應(yīng)，為檢驗產(chǎn)生的氣體是NO還是NO₂，利用二氧化碳排盡裝置中空氣，根據(jù)E中澄清石灰水變渾濁判斷裝置中空氣排盡，根據(jù)D中氣體顏色可以判斷生成物；
（2）將注射器里的空氣注入集氣瓶D中，看到無色氣體變?yōu)榧t棕色，說明生成NO，二氧化硫被氧化為硫酸根；
（3）氮的氧化物、二氧化硫均有毒，可以污染空氣，需要進行尾氣處理；
Ⅱ．（1）A溫度下，固體質(zhì)量減輕為50g-25g=25g，50gNa₂SO₃•7H₂O中結(jié)晶水的質(zhì)量為50g×$\frac{18×7}{126+18×7}$=25g，則該溫度下分解完全失去結(jié)晶水；
發(fā)現(xiàn)B點溶液的pH大于A點溶液的pH，結(jié)合亞硫酸、氫硫酸的電離平衡常數(shù)，可以判斷B點分解生成物中有硫化鈉，屬于氧化還原反應(yīng)，則還有硫酸鈉生成；
（2）利用與鹽酸反應(yīng)生成臭雞蛋氣味氣體檢驗硫化鈉，利用與硫酸鋇溶液檢驗硫酸鈉．

解答 解：I．（1）A裝置中反應(yīng)生成二氧化碳，B裝置產(chǎn)生二氧化硫，在C中與硝酸鈉溶液反應(yīng)，為檢驗產(chǎn)生的氣體是NO還是NO₂，利用二氧化碳排盡裝置中空氣，根據(jù)E中澄清石灰水變渾濁判斷裝置中空氣排盡，根據(jù)D中氣體顏色可以判斷生成物，
故答案為：排盡整套裝置內(nèi)的空氣，防止對實驗產(chǎn)生干擾；E中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁，；
（2）將注射器里的空氣注入集氣瓶D中，看到無色氣體變?yōu)榧t棕色，說明生成NO，二氧化硫被氧化為硫酸根，反應(yīng)方程式為：3SO₂+2NaNO₃+2H₂O=Na₂SO₄+2NO+2H₂SO₄，
故答案為：3SO₂+2NaNO₃+2H₂O=Na₂SO₄+2NO+2H₂SO₄；
（3）氮的氧化物、二氧化硫均有毒，可以污染空氣，需要進行尾氣處理，
故答案為：沒有尾氣處理裝置；
Ⅱ．（1）A溫度下，固體質(zhì)量減輕為50g-25g=25g，50gNa₂SO₃•7H₂O中結(jié)晶水的質(zhì)量為50g×$\frac{18×7}{126+18×7}$=25g，則該溫度下分解完全失去結(jié)晶水，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃•7H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₃+7H₂O，
發(fā)現(xiàn)B點溶液的pH大于A點溶液的pH，結(jié)合亞硫酸、氫硫酸的電離平衡常數(shù)，可以判斷B點分解生成物中有硫化鈉，屬于氧化還原反應(yīng)，則還有硫酸鈉生成，反應(yīng)方程式為：4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;＞600℃\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S，
故答案為：Na₂SO₃•7H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₃+7H₂O；4Na₂SO₃$\frac{\underline{\;＞600℃\;}}{\;}$3Na₂SO₄+Na₂S；
（2）檢驗B溫度下產(chǎn)物的成分實驗方案為：取B溫度下的固體產(chǎn)物少許，加水溶解，向溶液中加入足量的鹽酸有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生，再加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)物為Na₂SO₄、Na₂S，
故答案為：取B溫度下的固體產(chǎn)物少許，加水溶解，向溶液中加入足量的鹽酸有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生，再加氯化鋇溶液有白色沉淀生成，則證明產(chǎn)物為Na₂SO₄、Na₂S．

點評 本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實驗、物質(zhì)組成的測定、化學(xué)計算等，是對學(xué)生綜合能力的考查，關(guān)鍵是原理的理解，較好的考查學(xué)生分析解決化學(xué)問題的能力．