Question

【題目】甲、乙兩同學為探究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)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，甲認為是空氣參與反應，乙認為是白霧參與反應。

①未證實各自的觀點，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：___。

(5)合并（4）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】2H2SO4(濃)＋Cu CuSO4＋2H2O＋2SO2↑ BaSO4 還原 2NO+O2=2NO2 通N2一段時間，排除裝置的空氣 飽和的NaHSO3溶液 甲中SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓，乙中2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4＋4H＋，白霧的量要遠多于裝置中氧氣的量 SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀

【解析】

（1）由現象可知，A中發生Cu與濃硫酸的反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水；

（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，S元素的化合價升高；

（3）C中液面上方發生NO被氧化生成二氧化氮的反應；

（4）①B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化；硫酸酸霧能與B、C中鋇離子反應；②白色沉淀均不溶于鹽酸，則白色沉淀為硫酸鋇，以此分析發生的反應；

（5）SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應，SO2與可溶性鋇的弱酸鹽能反應。

（1）A中有銅和濃硫酸反應生成硫酸銅和二氧化硫和水，反應的化學方程式為：Cu + 2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案為：Cu + 2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；

（2）二氧化硫溶于水為亞硫酸，與硝酸鋇反應生成硫酸鋇沉淀，所以白色沉淀為BaSO4，說明二氧化硫有還原性，故答案為：BaSO4；

（3）硝酸根被還原為一氧化氮氣體，與空氣中的氧氣接觸反應生成二氧化氮，紅棕色氣體，方程式為：2NO+O2=2NO2，故答案為：2NO+O2=2NO2；

（4）①A中白霧可能含有SO3或H2SO4，因B中白色沉淀不溶于稀鹽酸，說明該白色沉淀為BaSO4，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。乙同學為除去白霧或SO2中的SO3，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＋，故答案為：甲中SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓，乙中2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4＋4H＋，白霧的量要遠多于裝置中氧氣的量；

（5）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不能反應生成BaSO3沉淀，故答案為：SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO3沉淀。