Question

【題目】有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應，都用如圖示的裝置進行試驗。通入二氧化硫氣體，將帶余燼的木條插入試管中，木條復燃。

請回答下列問題：

（1）第一小組同學認為Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3和O2該反應的化學方程式為___。

（2）請設計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3___。

（3）第二小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設計了如下方案：

將B中反應后的固體溶解于水（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，證明有Na2SO4生成。上述方案是否合理？___；請簡要說明理由：__。

（4）在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4mol/L，0.1mol/L向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱待充分反應后，所得溶液中Cu2+的物質的量濃度是__（填選項字母）。

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

Answer 1

【答案】2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 取白色固體加入稀H2SO4，若產生能使品紅溶液褪色的氣體，則白色固體中含有Na2SO3 不合理 稀HNO3具有氧化性，可將BaSO3氧化成BaSO4(或者如果反應后的固體，它溶于水后能將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子) B

【解析】

(1)探究Na2O2與SO2的反應，由實驗裝置可知，濃硫酸干燥SO2，通入SO2氣體，再用NaOH吸收尾氣；

(2)可利用強酸制弱酸的反應原理檢驗Na2SO3，向反應后的溶液中滴加鹽酸，再將生成的氣體通入品紅溶液中，若褪色則有SO2生成，原固體中含有Na2SO3；

(3)檢驗Na2SO4時，需排除Na2SO3的干擾，因為Na2SO3易被氧化成Na2SO4；硝酸、Na2O2氧化性均很強，均能將SO32－氧化成SO42－；

(4)Cu和HNO3、H2SO4構成的混合酸反應，可利用離子方程式計算。

(1)SO2與Na2O2反應生成Na2SO3和O2，化學方程式為2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2；

(2)Na2SO3可與稀硫酸反應生成SO2，通過檢驗SO2來檢驗Na2SO3；實驗操作為取白色固體加入稀H2SO4，若產生能使品紅溶液褪色的氣體，則白色固體中含有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，反應中未反應完的Na2O2也具有強氧化性，也能氧化SO32－；答案為不合理，稀HNO3具有氧化性，可將BaSO3氧化成BaSO4(或者如果反應后的固體，它溶于水后能將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子)；

(4)100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的濃度分別是0.4mol·L－1、0.1mol·L－1，則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的物質的量n(Cu)=。Cu和混合酸反應的離子方程式為3Cu＋8H＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，根據離子方程式可知，H＋的量不足，根據H＋的量計算。可得關系式8H＋～3Cu2＋，n(H＋)=0.6mol，則n(Cu2＋)=，則c(Cu2＋)=。