Question

【題目】某學習小組在實驗室研究SO2與Ba(NO3)2溶液的反應：

實驗：向盛有2mL0.1mol/LBa(NO3)2溶液的試管中，緩慢通入SO2氣體，試管內有白色沉淀產生，液面上方略顯淺棕色。

探究1:白色沉淀產生的原因。

(1)白色沉淀是___。

(2)分析白色沉淀產生的原因，甲同學認為是NO3-氧化了SO2，乙同學認為是溶液中溶解的O2氧化了SO2。

①支持甲同學觀點的實驗證據是_____________________________________。

②依據甲的推斷，請寫出Ba(NO3)2溶液與SO2反應的離子方程式___________________________________。

③乙同學通過下列實驗證明了自己的推測正確，請完成實驗方案：

實驗操作	實驗現象
向2mL____mol/L____溶液(填化學式)中通入SO2	____________

探究2：在氧化SO2的過程中，NO3-和O2哪種微粒起了主要作用。

實驗操作	實驗數據
向燒杯中加入煮沸了的0.1mol/L的BaCl2溶液25mL，再加入25mL植物油，冷卻至室溫，通入SO2，用pH傳感器測定溶液pH隨時間(t)的變化曲線	圖1:向BaCl2(無氧)溶液中通入SO2
向燒杯中分別加入25mL0.1mol/L的BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液，通入SO2，用pH傳感器分別測定溶液pH隨時間(t)變化的曲線。	圖2:分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2

(3)圖1，在無氧條件下，BaCl2溶液pH下降的原因是______________________________。

(4)圖2，BaCl2溶液中發生反應的離子方程式為_________。

(5)依據上述圖像你得出的結論是________，說明理由_________________________

Answer 1

【答案】BaSO4 液面上方略顯淺棕色 3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H+ 0.1 BaCl2 試管內有白色沉淀產生 SO2+H2OH2SO3 H2SO3HSO3—+H+ 2Ba2++2SO2+O2+3H2O2BaSO4↓+4H+ 在氧化SO2的過程中，O2起了主要作用 在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢，幅度接近，因此起氧化作用的主要O2

【解析】

(1)SO2與Ba(NO3)2溶液的反應，根據元素守恒可知，白色沉淀應為BaSO4；

(2)①NO3-氧化了SO2，則硝酸根被還原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略顯淺棕色；

②Ba(NO3)2溶液與SO2反應生成硫酸鋇和一氧化氮，根據元素守恒和電荷守恒書寫離子方程式；

③乙同學要證明了自己的推測正確，所用試劑應與甲同學一樣，這樣才可以做對比，反應后會生成硫酸鋇沉淀；

(3)二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸會使溶pH值下降；

(4)圖2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，與圖1相比酸性明顯增加，說明氧氣參加了反應，生成了硫酸鋇和鹽酸；

(5)在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢、幅度接近，據此答題。

(1)SO2與Ba(NO3)2溶液的反應，根據元素守恒可知，白色沉淀應為BaSO4；

(2)①NO3-氧化了SO2，則硝酸根被還原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略顯淺棕色，所以支持甲同學觀點的實驗證據是液面上方略顯淺棕色；

②Ba(NO3)2溶液與SO2反應生成硫酸鋇和一氧化氮，反應的離子方程式為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+；

③乙同學要證明了自己的推測正確，所用試劑應與甲同學一樣，這樣才可以做對比，所以所用試劑為0.1mol/LBaCl2溶液，可以看到有白色沉淀出現；

(3)在無氧條件下，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸會使溶pH值下降，反應的方程式為SO2+H2OH2SO3，H2SO3HSO3-+H+；

(4)圖2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，與圖1相比酸性明顯增加，說明氧氣參加了反應，生成了硫酸鋇和鹽酸，反應的離子方程式為2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+；

(5)比較圖1和圖2可知，在氧化SO2的過程中，O2起了主要作用，因為在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢、幅度接近。