化学兴趣小组的同学将Na2SO3在隔绝空气并经600℃以上的强热至恒重,然后对加热后固体进行元素定性定量分析,确定固体组成与Na2SO3无异;但把加热后固体溶于水,得到的溶液pH值比Na2SO3溶液的pH高.
(1)Na2SO3溶液呈______性(填“酸”或“碱”),其原理是(以相关的离子方程式表示)______.
(2)强热后的物质是什么呢?同学作如下探究
①分析猜想:Na2SO3在强热下发生了分解反应(自身氧化还原反应)
②该残留物可能的存在物质:
假设1:______;
假设2:______.
③设计实验方案证明你的假设,请按下表格式完成相关内容.(限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、试管夹;6mol•L-1 HCl、0.1mol•L-1BaCl2、0.1mol•L-1KCl、蒸馏水)
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体分别于试管中,加入一定量的蒸馏水溶解 | 固体全部溶解 |
步骤2: | |
步骤3 |
(1)Na2SO3为强碱弱酸盐,SO32-水解呈碱性,水解的离子方程式为SO32-+H2O
HSO3-+OH-,
故答案为:碱;SO32-+H2O
HSO3-+OH-;
(2)②Na2SO3在强热下发生了自身氧化还原反应,化合价升高可生成Na2SO4,说明化合价降低生成可能生成S或Na2S,产物全部溶于水,得到的溶液pH值比Na2SO3溶液的pH高,
说明生成Na2S,
则有两种可能:如全部发生分解反应,则生成Na2S 和Na2SO4;如部分发生分解反应,则有Na2S、Na2SO3 和Na2SO4存在,
故答案为:Na2S 和Na2SO4;Na2S、Na2SO3 和Na2SO4;
③如固体中含有Na2S和Na2SO3,在酸性条件下发生:SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O,则溶液变浑浊,如仅有特殊气味的气体放出,说明固体中含有Na2S,发生:S2-+2H+=H2S↑;
然后取反应后的澄清溶液滴加0.1 mol•L-1BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明固体中含有Na2SO4.否则假设1成立,
故答案为:
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤2:往试管中,加入足量6 mol•L-1 HCl | 若溶液变浑浊,则说明固体中含有Na2S和Na2SO3;若溶液没有变浑浊,而仅有特殊气味的气体放出,说明固体中 含有Na2S |
步骤3:取步骤2中的澄清液于试管,然后往试管中加入少量0.1 mol•L-1BaCl2 | 若有白色沉淀生成,则说明固体中含有Na2SO4.结合步骤2,若溶液没有变浑浊,只有气体放出,则假设1成立;若溶液变浑浊,则假设2成立. |