Question

【題目】甲、乙兩同學為探究SO2與可溶性鋇的強酸鹽能否反應生成白色BaSO3沉淀，用下圖所示裝置進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性己檢驗)。

實驗操作和現象：

操作	現象
關閉彈簧夾，滴加一定量濃硫酸，加熱	A中有白霧生成，銅片表面產生氣泡 B中有氣泡冒出，產生大量白色沉淀 C中產生白色沉淀，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失
打開彈簧夾，通入N2，停止加熱，一段時間后關閉	--------------------------------------------------
從B、C中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸	均未發現白色沉淀溶解

(1)A中反應的化學方程式是__________________________________________。

(2)C中白色沉淀是_________，該沉淀的生成表明SO2具有_________性。

(3)C中液面上方生成淺棕色氣體的化學方程式是_________________。

(4)分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產生的原因，甲同學認為是空氣參與反應，乙同學認為是白霧參與反應。

①為證實各自的觀點，在原實驗基礎上，甲同學在原有操作之前增加一步操作，該操作是_____________;乙同學在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是____________。

②甲、乙兩同學分別改進實驗后，B裝置中現象分別為:

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

檢驗白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸。請用離子方程式解釋甲、乙兩同學改進實驗后仍然產生沉淀的原因，甲：___________________，乙：__________________。

(5)合并(4)中兩同學的方案進行實驗。B中無沉淀生成，而C中產生白色沉淀，由此得出的結論是______________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O BaSO4 還原 2NO+O2=2NO2 通N2一段時間，排除裝置的空氣 飽和亞硫酸氫鈉溶液 SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+ SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀

【解析】

(1)A中發生Cu與濃硫酸的反應，生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水。

(2)在C中，SO2先被NO3-氧化為SO42-，再與Ba2+反應生成BaSO4白色沉淀。

(3)C中NO3-被SO2還原為NO氣體，在液面上方遇空氣中的O2，生成NO2。

(4)①甲同學既然認為是空氣參與反應，那么就設法去掉空氣，即在原有操作之前增加排空氣操作；乙同學認為是白霧(SO3)參與反應，在A、B間增加洗氣瓶，設置去白霧操作；

②檢驗白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸，則沉淀為BaSO4，因為甲同學只排除了裝置內的空氣而沒有排除白霧的干擾，白霧溶于水生成硫酸，與Ba2+反應；乙同學只排除了白霧的干擾而沒有排除空氣的干擾，在水溶液中亞硫酸被O2氧化為硫酸，與Ba2+反應。

(5)B中無沉淀生成，則表明SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀。

(1)A中發生Cu與濃硫酸的反應，化學方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；

(2)在C中，發生反應3SO2+3Ba2++2NO3-+3H2O=3BaSO4↓+2NO+6H+，C中白色沉淀是BaSO4，該沉淀的生成表明SO2具有還原性。答案為：BaSO4；還原；

(3)C中反應生成無色的NO氣體，在液面上方遇空氣中的O2，發生反應生成淺棕色氣體NO2，化學方程式是2NO+O2=2NO2。答案為：2NO+O2=2NO2；

(4)①為證實各自的觀點，在原實驗基礎上，甲同學既然認為是空氣參與反應，那么就設法去掉空氣，即在原有操作之前增加排空氣操作，該操作是通N2一段時間，排除裝置的空氣；乙同學認為是白霧(SO3)參與反應，在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是飽和亞硫酸氫鈉溶液。答案為：通N2一段時間，排除裝置的空氣；飽和亞硫酸氫鈉溶液；

②檢驗白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸，則沉淀為BaSO4，因為甲同學只排除了裝置內的空氣而沒有排除白霧的干擾，而乙同學只排除了白霧的干擾而沒有排除空氣的干擾，并且白霧的干擾比空氣中O2的干擾更大。其原因是:甲為SO42-+Ba2+=BaSO4↓，乙為2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+。答案為：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+；

(5)合并(4)中兩同學的方案進行實驗。B中無沉淀生成，而C中產生白色沉淀，由此得出的結論是SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀。答案為：SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀。