Question

2．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，該小組進(jìn)行了如下假設(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)證假設(shè)一，請(qǐng)?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚?xiě)相關(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/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體		假設(shè)一成立
實(shí)驗(yàn)2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體

（2）為深入研究該反應(yīng)，該小組還測(cè)得上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中溶液的pH隨通入SO₂體積的變化曲線(xiàn)入如圖，實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃；V₁時(shí)，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是（用離子方程式表示）3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=3SO₄^2-+4H⁺+2NO．
（3）驗(yàn)證假設(shè)二：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論（不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程）．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
		假設(shè)二成立

Answer 1

分析 （1）亞硫酸酸性弱于鹽酸，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)；二氧化硫溶于水，與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應(yīng)生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（2）試驗(yàn)1中，二氧化硫溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸電離出氫離子，所以溶液的pH減小；試驗(yàn)2中反應(yīng)生成強(qiáng)電解質(zhì)硫酸，則實(shí)驗(yàn)2的pH更小；
（3）要驗(yàn)證假設(shè)2成立，只需要驗(yàn)證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀．

解答 解：（1）亞硫酸酸性弱于鹽酸，依據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸規(guī)律，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，所以無(wú)明顯現(xiàn)象；
二氧化硫溶于水，與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應(yīng)生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，所以會(huì)產(chǎn)生白色沉淀；
故答案為：無(wú)明顯現(xiàn)象、有白色沉淀生成；
（2）試驗(yàn)1中，二氧化硫溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸電離出氫離子：H₂SO₃?2H⁺+SO₃^2-，所以溶液的pH減��；試驗(yàn)2發(fā)生反應(yīng)：3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-，反應(yīng)中生成了強(qiáng)酸硫酸，則實(shí)驗(yàn)2的pH小于實(shí)驗(yàn)1，
故答案為：SO₂溶于水后生成H₂SO₃；3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=3SO₄^2-+4H⁺+2NO
（3）要驗(yàn)證假設(shè)2成立，只需要驗(yàn)證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明假設(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)1：作為參考實(shí)驗(yàn)		假設(shè)二成立
實(shí)驗(yàn)3：將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中	有白色沉淀生成

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理、二氧化硫的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．注意掌握物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)原則．