Question

10．某研究小組將純凈的SO₂氣體通入0.1mol•L^-1的Ba（NO₃）₂溶液中，得到了BaSO₄沉淀．為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO₂，該小組提出了如下假設(shè)：
假設(shè)一：溶液中的NO₃^-
假設(shè)二：溶液中溶解的O₂；
（1）驗(yàn)證假設(shè)一
該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)一，請?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚懴嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現(xiàn)象	假設(shè)一成立
實(shí)驗(yàn)2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	白色沉淀生成

（2）為深入研究該反應(yīng)，該小組還測得上述兩個實(shí)驗(yàn)中溶液pH隨通入SO₂體積的變化曲線如圖：

實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減小；V₁時，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-（用離子方程式表示）．
（3）該小組還設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，請?jiān)趯?shí)驗(yàn)4橫線處寫出實(shí)驗(yàn)步驟．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)3：在盛有不含O2的25m10.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體
實(shí)驗(yàn)4：

Answer 1

分析 （1）因鹽酸的酸性大于亞硫酸，則二氧化硫與氯化鋇不反應(yīng)；
Ba（NO₃）₂溶液中緩慢通入純凈的SO₂氣體，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（2）實(shí)驗(yàn)1在pH變小，與溶液生成亞硫酸的酸性增強(qiáng)有關(guān)；實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因，與生成硫酸有關(guān)；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，實(shí)驗(yàn)3與4為對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)4中未經(jīng)脫O₂處理，以此來解答．

解答 解：（1）因鹽酸的酸性大于亞硫酸，則二氧化硫與氯化鋇不反應(yīng)，則實(shí)驗(yàn)1中無現(xiàn)象；
Ba（NO₃）₂溶液中緩慢通入純凈的SO₂氣體，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，則實(shí)驗(yàn)2中生成白色沉淀，假設(shè)一成立，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現(xiàn)象	假設(shè)一成立
實(shí)驗(yàn)2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	白色沉淀生成

（2）實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減��；實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-，
故答案為：SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減��；3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-；
（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，實(shí)驗(yàn)3與4為對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)4中未經(jīng)脫O₂處理，實(shí)驗(yàn)4中出現(xiàn)白色沉淀，實(shí)驗(yàn)3中無現(xiàn)象可知假設(shè)二成立，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)3：在盛有不含O2的25m10.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現(xiàn)象	假設(shè)二成立
實(shí)驗(yàn)4：在盛有未經(jīng)脫O2處理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	有白色沉淀生成

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點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)與發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�考查，注意發(fā)生的氧化還原反應(yīng)判斷，題目難度不大．