Question

20．.某�；瘜W(xué)興趣小組探究SO₂的一些性質(zhì)．
[探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收．
甲．乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)如圖裝置甲和裝置乙進(jìn)行探究
甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到各儀器中的現(xiàn)象如下：

	A	B	C	D
裝置甲中的現(xiàn)象	Na2SO3固體表面有氣泡．瓶中白霧	白色沉淀	-----	------
裝置乙中的現(xiàn)象	Na2SO3固體表面有氣泡．瓶中白霧	有氣泡	有氣泡	品紅褪色

回答下列問(wèn)題：
（1）甲同學(xué)經(jīng)過(guò)后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄．甲同學(xué)的后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作是打開(kāi)B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄

（2）乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：
①A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀．
②2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺（用離子方程式表示）．
（3）裝置乙中B中所盛試劑是飽和NaHSO₃溶液；乙同學(xué)在滴加濃硫酸之前的操作是打開(kāi)彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾
（4）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是SO₂不能被BaCl₂溶液吸收
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
查閱資料：①Fe（HSO₃）²⁺離子為紅棕色，它可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺；②生成Fe（HSO₃）²⁺離子的反應(yīng)為可逆反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)步驟為：

步驟I	往5mL1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色．微熱3min，溶液顏色變?yōu)闇\綠色．
步驟II	往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液（用濃鹽酸酸化）中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色．幾分鐘后，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成淺綠色．

回答下列問(wèn)題：
（5）當(dāng)SO₂通入到FeCl₃（未用鹽酸酸化）溶液至飽和時(shí)，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色，沒(méi)有觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象．將混合液放置12小時(shí)，溶液才變成淺綠色．
則溶液由棕黃色變成紅棕色的原因是二氧化硫溶于水SO₂+H₂O?HSO₃^-+H⁺，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；寫出溶液由紅棕色變?yōu)闇\綠色時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Fe³⁺+Fe（HSO₃）²⁺+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺
（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知加熱和增加FeCl₃溶液的酸度可縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間．

Answer 1

分析 [探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收
（1）甲同學(xué)經(jīng)過(guò)后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄，利用硫酸鋇沉淀不溶于水不溶于酸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（2）乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，是生成的二氧化硫和空氣中氧氣、水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇；
（3）乙裝置中利用發(fā)生裝置反應(yīng)生成的二氧化硫中含硫酸蒸氣，通過(guò)飽和亞硫酸鈉溶液除去，為避免出現(xiàn)硫酸的干擾，滴入硫酸前先向A中通入氮?dú)馀艃艨諝猓?br />（4）上述實(shí)驗(yàn)中排凈空氣后二氧化硫通入氯化鋇溶液不變渾濁說(shuō)明二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng)；
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
（5）SO₂與FeCl₃溶液混合，先是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸部分電離生成亞硫酸氫根，亞硫酸氫根與三價(jià)鐵離子結(jié)合生成Fe（HSO₃）²⁺離子；
Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)特征書寫；
（6）增大反應(yīng)速率可以縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間．

解答 解：[探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收
（1）裝置甲中的現(xiàn)象Na₂SO₃固體表面有氣泡．瓶中白霧，B中生成白色沉淀，甲同學(xué)經(jīng)過(guò)后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄．甲同學(xué)的后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作是：打開(kāi)B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄，
故答案為：打開(kāi)B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄；
（2）②乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，是生成的二氧化硫和空氣中氧氣、水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為：2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺，
故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺；
（3）乙裝置中利用發(fā)生裝置反應(yīng)生成的二氧化硫中含硫酸蒸氣，通過(guò)飽和亞硫酸鈉溶液除去，為避免出現(xiàn)硫酸的干擾，滴入硫酸前先向A中通入氮?dú)馀艃艨諝�，乙同學(xué)在滴加濃硫酸之前的操作是：打開(kāi)彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾，
故答案為：飽和NaHSO₃溶液；打開(kāi)彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾；
（4）打開(kāi)彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾，滴入濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成的二氧化硫氣體通過(guò)氯化鋇溶液不生成白色沉淀，說(shuō)明二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng)，SO₂不能被BaCl₂溶液吸收，
故答案為：SO₂不能被BaCl₂溶液吸收；
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
（5）SO₂與FeCl₃溶液混合，先是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸部分電離生成亞硫酸氫根，亞硫酸氫根與三價(jià)鐵離子結(jié)合生成Fe（HSO₃）²⁺離子，所以方程式為：H₂O+SO₂?H₂SO₃，H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，則由氧化還原反應(yīng)有升必有降，則離子方程式為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
故答案為：二氧化硫溶于水，SO₂+H₂O?HSO₃^-+H⁺，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；Fe³⁺+Fe（HSO₃）²⁺+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
（6）實(shí)驗(yàn)可知通過(guò)加熱，增加FeCl₃溶液的酸度加快反應(yīng)速率，可以縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間，
故答案為：加熱； 增加FeCl₃溶液的酸度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象的分析、裝置連接和裝置作用、注意實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握，題目難度中等．