Question

14．某研究小組探究SO₂和Fe（NO₃）₃溶液的反應(yīng)．請回答：

（1）A中滴加濃硫酸之前應(yīng)進行的操作是打開彈簧夾，通入一段時間N₂，再關(guān)閉彈簧夾，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣．
（2）裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是BaSO₄．
已知SO₂不與BaCl₂溶液反應(yīng)，該研究小組對產(chǎn)生白色沉淀的原因進行了假設(shè)：
假設(shè)1：SO₂與Fe³⁺反應(yīng)；假設(shè)2：在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)；
假設(shè)3：Fe³⁺、NO₃^-同時氧化SO₂．
【設(shè)計方案、驗證假設(shè)】
（3）某同學(xué)設(shè)計實驗驗證假設(shè)2，請幫他完成下表中內(nèi)容．

實驗步驟	預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)論
①測定B中實驗所用混合溶液的 ②配制具有相同pH的稀硝酸與 BaCl2的混合液并通入適當?shù)腘2 ③將SO2通入上述溶液中	若出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2成立 若不出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2不成立

經(jīng)驗證假設(shè)2成立，則驗證過程中發(fā)生的離子方程式是4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺．
（提示：NO₃^-在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜，此條件未見氣體產(chǎn)生）
【思考與交流】
若假設(shè)1、假設(shè)2都成立，你是否同意假設(shè)3，并簡述理由否，未檢驗Fe³⁺與此條件下NO₃^-的氧化性強弱或未檢驗是否生成Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)先通入氮氣，將空氣排出；
（2）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀；Fe³⁺和NO₃^-都具有氧化性，都可與二氧化硫反應(yīng)；
（3）驗證在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)，配制與B溶液中相同pH的稀硝酸與BaCl₂的混合液，為排除空氣的干擾，通入適當?shù)腘₂，再通入SO₂于上述溶液中，若出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2成立，若不出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2不成立，據(jù)此分析；
（4）若假設(shè)1、假設(shè)2都成立，未檢驗Fe³⁺與此條件下NO₃^-的氧化性強弱或未檢驗是否生成Fe²⁺，不能證明假設(shè)3．

解答 解：（1）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)先通入氮氣，將空氣排出；
故答案為：排盡裝置內(nèi)的空氣；
（2）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀，已知SO₂不與BaCl₂溶液反應(yīng)，該研究小組對產(chǎn)生白色沉淀的原因進行了假設(shè)：假設(shè)1：SO₂與Fe³⁺反應(yīng)；假設(shè)2：在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)；則假設(shè)3為Fe³⁺、NO₃^-同時氧化SO₂；
故答案為：BaSO₄；Fe³⁺、NO₃^-同時氧化SO₂；
（3）驗證在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)，配制與B溶液中相同pH的稀硝酸與BaCl₂的混合液，為排除空氣的干擾，通入適當?shù)腘₂，再通入SO₂于上述溶液中，若出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2成立，若不出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)2不成立；假設(shè)2成立，則說明在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)，驗證過程中發(fā)生的離子方程式是：4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺；
故答案為：①pH；②pH；N₂；4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺；
（4）若假設(shè)1、假設(shè)2都成立，但是未檢驗Fe³⁺與此條件下NO₃^-的氧化性強弱或未檢驗是否生成Fe²⁺，不能確定原溶液中二氧化硫被誰氧化，故不能證明假設(shè)3；
故答案為：否，未檢驗Fe³⁺與此條件下NO₃^-的氧化性強弱或未檢驗是否生成Fe²⁺．

點評 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實驗探究，題目難度中等，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)知識的積累．