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，用如圖所示裝置進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)

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，液面上放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	尚未發現白色沉淀溶解

（1）C中白色沉淀是___，該沉淀的生成表明SO2具有___性。

（2）C中液面上方生成淺棕色氣體的化學方程式是___。

（3）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產生的原因，甲認為是空氣參與反應，乙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：

甲在原有操作之前增加一步操作，該操作是___；乙在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是___。

②進行實驗，B中現象：

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。結合離子方程式解釋實驗現象異同的原因：___。

（4）合并（3）中兩同學的方案進行試驗。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】BaSO4 還原性 2NO+O2=2NO2 通N2一段時間，排除裝置的空氣 飽和的NaHSO3溶液 甲：SO42-+Ba2+=BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+，白霧的量遠多于裝置中O2的量 SO2與可溶性鋇的強酸鹽（硝酸鋇除外）不能反應生成BaSO3沉淀

【解析】

A中，銅與濃硫酸反應生成二氧化硫，產生的白霧中可能含有三氧化硫或硫酸，通入到裝置B中產生不溶于鹽酸的硫酸鋇白色沉淀，氣體進入裝置C與硝酸鋇反應生成不溶于鹽酸的硫酸鋇白色沉淀和NO，NO遇到空氣生成淺棕色氣體二氧化氮。

(1)A中生成氣體SO2，C中的白色沉淀不溶于稀鹽酸，說明C中沉淀為是BaSO4，原因是硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，能將SO2氧化為SO42-，說明SO2具有還原性；

(2)C中發生的反應是3Ba2++3SO2+2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+4H++2NO↑，C中液面上方生成淺棕色氣體則是硝酸被還原生成的NO遇O2生成了紅棕色的NO2之故，化學方程式是2NO+O2=2NO2；

(3)①A中白霧與氯化鋇反應能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4；甲同學為排除裝置內空氣對實驗結果的影響，在Cu與濃硫酸反應前，可先通一會兒N2，排除裝置中的空氣；A中白霧可能含有SO3或H2SO4，乙同學為除去白霧，可在A、B間增加一個盛放濃硫酸或飽和NaHSO3溶液的洗氣瓶；

②在甲、乙兩同學的實驗中，B中均出現了不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明該白色沉淀都是BaSO4，由于甲同學沒有排除白霧的干擾，故生成BaSO4沉淀的離子方程式為SO42-+Ba2+=BaSO4↓；乙同學沒有排除空氣的干擾，其生成BaSO4的離子方程式為2Ba2++2SO2+ O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+，白霧的量遠多于裝置中氧氣的量，所以甲中產生大量白色沉淀，乙中產生少量白色沉淀；

(4)合并甲、乙兩同學的方案進行實驗時，B中無沉淀生成，C中產生白色沉淀，說明SO2與可溶性鋇的強酸鹽（硝酸鋇除外）不能反應生成BaSO3沉淀。