Question

為探究SO₂與可溶性鋇鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO₃沉淀，甲、乙兩同學用下圖所示裝置進行實驗（夾持裝置、加熱裝置已略，氣密性已檢驗）

實驗操作和現(xiàn)象：

操　 作	現(xiàn)　 象
關(guān)閉彈簧夾，滴加一定量液體Y，加強熱；	A中有白霧生成，紅色固體Z的表面產(chǎn)生氣泡．B中有氣泡冒出，產(chǎn)生大量白色沉淀．C中產(chǎn)生白色沉淀，液面上方略顯紅棕色并逐漸消失．
打開彈簧夾，通入氣體N2，停止加熱，一段時間后關(guān)閉；
從B、C中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸．	均未發(fā)現(xiàn)白色沉淀溶解

（1）A中反應(yīng)的化學方程式是______．
（2）C中可溶性鋇鹽溶液X為______．實驗過程中，發(fā)現(xiàn)液體Y不能很順利地滴下，則可如何改進：______．
（3）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀的產(chǎn)生原因，甲同學認為是______，乙同學認為是白霧參與反應(yīng)．為證實各自的觀點，在原實驗基礎(chǔ)上；甲同學在原有操作之前，先通N₂一段時間．乙同學則在A、B間增加盛有飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶D．
甲、乙各自進行實驗，B中現(xiàn)象分別如下表：由此得出的結(jié)論是______．

甲	大量不溶于稀鹽酸的白色沉定
乙	少量不溶于稀鹽酸的白色沉淀

（4）丙將甲乙兩同學的方案進行聯(lián)合試驗，發(fā)現(xiàn)B中無沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，但無紅棕色氣體．C中反應(yīng)的化學方程式是______．
（5）丁同學認為丙選擇的兩種鋇鹽比較相似，于是丁在丙的基礎(chǔ)上將B、C中的鋇鹽分別換成過量新制的醋酸鋇溶液、Ba（AlO₂）₂溶液，發(fā)現(xiàn)B、C中均立即產(chǎn)生大量白色沉淀，該沉淀可溶于稀鹽酸，并產(chǎn)生能使澄清石灰水渾濁的氣體．C中沉淀為______．實驗室里欲獲得該沉淀，所需要的玻璃儀器是______．
（6）結(jié)合實驗?zāi)康�，根�?jù)四位同學的實驗操作和實驗現(xiàn)象，你得出的結(jié)論是______．

Answer 1

解：（1）由現(xiàn)象可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水，該反應(yīng)為Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，不溶于酸和水，由現(xiàn)象可知應(yīng)選擇硝酸鋇；液體Y不能很順利地滴下，裝置中氣體壓強大導致，則將分液漏斗改為恒壓漏斗即可，
故答案為：硝酸鋇；將分液漏斗改為恒壓漏斗；
（3）B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化；空氣、白霧均是產(chǎn)生白色沉淀的原因，乙中少量不溶于稀鹽酸的白色沉淀，則白霧是主要原因，
故答案為：空氣參與了反應(yīng)；空氣、白霧均是產(chǎn)生白色沉淀的原因，白霧是主要原因；
（4）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇、NO和硝酸，該反應(yīng)為3SO₂+2H₂O+3Ba（NO₃）₂═3BaSO₄↓+2NO↑+4HNO₃，
故答案為：3SO₂+2H₂O+3Ba（NO₃）₂═3BaSO₄↓+2NO↑+4HNO₃；
（5）B、C中的鋇鹽分別換成過量新制的醋酸鋇溶液、Ba（AlO₂）₂溶液，發(fā)現(xiàn)B、C中均立即產(chǎn)生大量白色沉淀，該沉淀可溶于稀鹽酸，并產(chǎn)生能使澄清石灰水渾濁的氣體，氣體為二氧化硫，則沉淀為亞硫酸鋇，C中還生成氫氧化鋁沉淀；過濾操作需要燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：BaSO₃、氫氧化鋁；燒杯、漏斗、玻璃棒；
（6）根據(jù)四位同學的實驗操作和實驗現(xiàn)象，得出的結(jié)論為SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)（硝酸鹽除外）生成BaSO₃沉淀，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應(yīng)BaSO₃沉淀，
故答案為：SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀．
分析：（1）由現(xiàn)象可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，不溶于酸和水，應(yīng)選擇硝酸鋇；液體Y不能很順利地滴下，裝置中氣體壓強大導致；
（3）B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化；空氣、白霧均是產(chǎn)生白色沉淀的原因；
（4）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇、NO和硝酸；
（5）B、C中的鋇鹽分別換成過量新制的醋酸鋇溶液、Ba（AlO₂）₂溶液，發(fā)現(xiàn)B、C中均立即產(chǎn)生大量白色沉淀，該沉淀可溶于稀鹽酸，并產(chǎn)生能使澄清石灰水渾濁的氣體，氣體為二氧化硫，則沉淀為亞硫酸鋇，C中還生成氫氧化鋁沉淀；過濾操作需要燒杯、漏斗、玻璃棒；
（6）SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應(yīng)．
點評：本題考查實驗方案的評價及性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，題目難度較大，注意把握裝置的作用及發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，（4）、（5）為解答的難點．