Question

实验一  过氧化钙(Ca_O2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将S_O2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：C_O2、S_O2与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：S_O2具有较强的还原性，C_O2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断，实验装置如下：

（1）试剂A可以选用               。

（2）装置E用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。

（3）实验测得装置C增重m₁ g，装置D增重m₂ g，装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，当SO₂未氧化、部分氧化时，V与m₁ 的关系式：未氧化______________，部分氧化__________，完全氧化，V=0L。若SO₂完全氧化，写出反应的化学方程式：______________。

[实验二]  向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。

【提出假设】：

假设1：反应后固体中只有Na₂SO₃，SO₂未氧化；

假设2：反应后固体中只有Na₂SO₄，SO₂完全氧化；

假设3：反应后固体中既有Na₂SO₃又有Na₂SO₄，SO₂部分氧化。

【实验探究】：

（4）设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：_________________。

【实验评价】：

（5）实验过程中SO₂的通入量不足直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：______。

Answer

（1）浓硫酸 （2） (其他合理答案均可)

（3）V＝7m1/30V＜7m1/30 CaO2＋SO2===CaSO4

（4）取少量反应后的固体放入试管中，加适量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化

（5）若Na2O2剩余，固体加水溶解，过氧化钠能将SO32－氧化成SO42－

【解析】

试题分析：（1）过氧化钙和水反应，装置B中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；

（2）测定氧气的体积利用排水量气法：装置为以下几种装置中的一种（见答案）；

（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO2未被氧化、则发生反应：2CaO2+2SO2＝2CaSO3+O2，依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：即

2CaO2+2SO2＝2CaSO3+O2 反应增重

1mol 96g

m1g

解得V＝

若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：CaO2+SO2=CaSO4；反应过程中 无氧气生成，V=0

若0＜V＜，则二氧化硫部分被氧化；

（4）证明假设3是正确的，实验设计为：取反应后的固体放入试管中，加少量的水溶解，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即过氧化钠部分氧化二氧化硫；

（5）实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，若剩余过氧化钠，固体加水溶解时，过氧化钠能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，检验出的硫酸根离子不能确定是过氧化钠和二氧化硫反应生成的；

【考点定位】本题主要是考查了二氧化硫性质应用和实验验证

【名师点晴】实验设计的步骤和实验方案的确定应根据题干要求分析判断，答题的关键是读懂题干信息，能依据过氧化钠的性质进行类推，同时注意依据题干条件计算判断，题目难度中等。关于实验方案的设计需要注意以下几点：实验方案的设计要明确以下要点：①题目有无特殊要求；②题给的药品、装置的数量；③注意实验过程中的安全性操作； ④会画简单的实验装置图；⑤注意仪器的规格；⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施；⑦同一仪器在不同位置的相应作用等；⑧要严格按照“操作(实验步骤)＋现象＋结论”的格式叙述。