Question

(12分〉某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究SO₂能否與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₃沉淀。查閱資料得知常溫下BaSO₃的K_SP為，飽和亞硫酸中。
(1) 將0.1 mol ? L^—1的BaCl₂溶液滴入飽和亞硫酸中，_______ (填“能”或“不能”）生成BaSO₃沉淀，原因是______________ (請寫出必要的推斷過程）。
(2) 濃硫酸的沸點(diǎn)為338°C，酒精燈火焰的溫度為400?500⁰C，甲同學(xué)用裝置I進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)BaCl₂溶液中出現(xiàn)白色沉淀，且白色沉淀不溶于鹽酸。
①寫出加熱試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________
②白色沉淀的化學(xué)式是_______，請用離子方程式表示生成該白色沉淀的可能原因___________________________________
(3) 乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的裝置不完善，設(shè)計(jì)了改進(jìn)裝置II進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）。

①打開彈簧夾，通入N₂—段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾
②滴加一定量濃硫酸，加熱A，一段時(shí)間后C中未見沉淀生成。
操作①的目的是_______，洗氣瓶B中的試劑是______________。
(4) 丙同學(xué)取乙實(shí)驗(yàn)后的C中溶液少許，滴加一種無色溶液，也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀，丙滴加的試劑可能是______________。

A．NaOH溶液

B．Na[Al(OH)4]溶液

C．H2O2溶液

D．酸性 KMnO4溶液

Answer 1

（12分）（1）不能（1分）此時(shí)溶液中c(Ba²⁺)＜0.1 mol· L^-1 ， c(SO₃^2-)＜6.3×10^-8mol· L^-1，
其濃度商Q=c(Ba²⁺)×c(SO₃^2-)＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp(BaSO₃)=5.48×10^-7（1分）
（2）① Cu + 2H₂SO₄(濃) CuSO₄+ SO₂↑+ 2H₂O（2分）
② BaSO₄（1分）
Ba²⁺+ SO₄^2-= BaSO₄↓（2分）  2 Ba²⁺+ 2SO₂ + O₂+2H₂O= 2BaSO₄↓+ 4H⁺（2分）
（3）排除裝置內(nèi)的空氣（O₂）（1分）    飽和NaHSO₃溶液（1分）  （4）C（1分）

本題考查難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡。由于溶液沖稀，溶液中c(Ba²⁺)＜0.1 mol· L^-1 ， c(SO₃^2-)＜6.3×10^-8mol· L^-1，其濃度商Q=c(Ba²⁺)×c(SO₃^2-)＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp(BaSO₃)=5.48×10^-7，故不會生成BaSO₃沉淀。(2)①濃硫酸與銅反應(yīng)的方程式為Cu+2H₂SO₄(濃)CuSO₄+ SO₂↑+2H₂O②由于SO₂與BaCl₂溶液作用不產(chǎn)生沉淀，根據(jù)酒精燈的的溫度，可知，濃硫酸受熱氣化進(jìn)入BaCl₂溶液，發(fā)生反應(yīng)生成BaSO₄沉淀。離子方程式為Ba²⁺+ SO₄^2-= BaSO₄↓。（3）通入N₂的目的是排除裝置內(nèi)的空氣（O₂），防止O₂和SO₂反應(yīng)生成SO₃，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。再用飽和NaHSO₃溶液除去硫酸蒸汽，防止硫酸蒸汽影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)乙實(shí)驗(yàn)后的C中溶液是BaCl₂和亞硫酸混合溶液，加堿或氧化劑都能產(chǎn)生沉淀，但加堿產(chǎn)生的沉淀能溶液于鹽酸，且酸性 KMnO₄溶液有顏色，故選C，