Question

【題目】甲、乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀，用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性己檢驗(yàn))。

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

操作	現(xiàn)象
關(guān)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(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，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失
打開(kāi)彈簧夾，通入N2，停止加熱，一段時(shí)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(xué)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(xué)方程式是_________________。

(4)分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因，甲同學(xué)認(rèn)為是空氣參與反應(yīng)，乙同學(xué)認(rèn)為是白霧參與反應(yīng)。

①為證實(shí)各自的觀點(diǎn)，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，甲同學(xué)在原有操作之前增加一步操作，該操作是_____________;乙同學(xué)在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是____________。

②甲、乙兩同學(xué)分別改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，B裝置中現(xiàn)象分別為:

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸。請(qǐng)用離子方程式解釋甲、乙兩同學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后仍然產(chǎn)生沉淀的原因，甲：___________________，乙：__________________。

(5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B中無(wú)沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，由此得出的結(jié)論是______________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O BaSO4 還原 2NO+O2=2NO2 通N2一段時(shí)間，排除裝置的空氣 飽和亞硫酸氫鈉溶液 SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+ SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀

【解析】

(1)A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水。

(2)在C中，SO2先被NO3-氧化為SO42-，再與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀。

(3)C中NO3-被SO2還原為NO氣體，在液面上方遇空氣中的O2，生成NO2。

(4)①甲同學(xué)既然認(rèn)為是空氣參與反應(yīng)，那么就設(shè)法去掉空氣，即在原有操作之前增加排空氣操作；乙同學(xué)認(rèn)為是白霧(SO3)參與反應(yīng)，在A、B間增加洗氣瓶，設(shè)置去白霧操作；

②檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸，則沉淀為BaSO4，因?yàn)榧淄瑢W(xué)只排除了裝置內(nèi)的空氣而沒(méi)有排除白霧的干擾，白霧溶于水生成硫酸，與Ba2+反應(yīng)；乙同學(xué)只排除了白霧的干擾而沒(méi)有排除空氣的干擾，在水溶液中亞硫酸被O2氧化為硫酸，與Ba2+反應(yīng)。

(5)B中無(wú)沉淀生成，則表明SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀。

(1)A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；

(2)在C中，發(fā)生反應(yīng)3SO2+3Ba2++2NO3-+3H2O=3BaSO4↓+2NO+6H+，C中白色沉淀是BaSO4，該沉淀的生成表明SO2具有還原性。答案為：BaSO4；還原；

(3)C中反應(yīng)生成無(wú)色的NO氣體，在液面上方遇空氣中的O2，發(fā)生反應(yīng)生成淺棕色氣體NO2，化學(xué)方程式是2NO+O2=2NO2。答案為：2NO+O2=2NO2；

(4)①為證實(shí)各自的觀點(diǎn)，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，甲同學(xué)既然認(rèn)為是空氣參與反應(yīng)，那么就設(shè)法去掉空氣，即在原有操作之前增加排空氣操作，該操作是通N2一段時(shí)間，排除裝置的空氣；乙同學(xué)認(rèn)為是白霧(SO3)參與反應(yīng)，在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是飽和亞硫酸氫鈉溶液。答案為：通N2一段時(shí)間，排除裝置的空氣；飽和亞硫酸氫鈉溶液；

②檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸，則沉淀為BaSO4，因?yàn)榧淄瑢W(xué)只排除了裝置內(nèi)的空氣而沒(méi)有排除白霧的干擾，而乙同學(xué)只排除了白霧的干擾而沒(méi)有排除空氣的干擾，并且白霧的干擾比空氣中O2的干擾更大。其原因是:甲為SO42-+Ba2+=BaSO4↓，乙為2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+。答案為：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+；

(5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B中無(wú)沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，由此得出的結(jié)論是SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀。答案為：SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀。