Question

某研究性學(xué)習(xí)小組利用以下裝置（部分夾持裝置已略，且各裝置氣密性良好）進行實驗探究：
Ⅰ．定性實驗：探究SO₂能否與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₃沉淀．（查閱資料得知常溫下BaSO₃的K_sp為5.48×10^-7，飽和亞硫酸中c（SO₃^2-）=6.3×10^-8mol?L^-1．濃硫酸的沸點為338℃，酒精燈火焰的溫度為400℃～500℃．）
（1）將0.1mol?L^-1的BaCl₂溶液滴入飽和亞硫酸中，

 

（填“能”或“不能”）生成BaSO₃沉淀，原因是

 

（請通過計算說明原因）．
（2）該小組同學(xué)用上述裝置A、C（盛放BaCl₂溶液）、D進行實驗，發(fā)現(xiàn)C出現(xiàn)白色沉淀，且白色沉淀不溶于鹽酸．
①寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
②C中BaCl₂溶液出現(xiàn)白色沉淀的原因可能是

 

．
Ⅱ．定量實驗：該小組同學(xué)欲利用上述部分裝置通過測定生成二氧化硫氣體的質(zhì)量，分析某亞硫酸鈉樣品的純度（假設(shè)雜質(zhì)與硫酸不反應(yīng)）．
回答下列問題：
（3）按氣體流向選用的儀器為：

 

．
（4）若樣品質(zhì)量為m₁ g，生成二氧化硫的質(zhì)量為m₂g．該亞硫酸鈉樣品的純度

 

．
（5）為減少實驗誤差，本實驗中很重要的操作是

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題,氧族元素

分析：（1）若Qc＜Ksp，不能生成沉淀；若Qc＞Ksp生成沉淀；
（2）由實驗裝置可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，濃硫酸的沸點為338℃，酒精燈火焰的溫度為400℃～500℃，則揮發(fā)的部分硫酸與C中硫酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（3）利用上述部分裝置通過測定生成二氧化硫氣體的質(zhì)量，B中發(fā)生硫酸與亞硫酸的反應(yīng)，利用氮氣將生成的二氧化硫氣體趕到C中除雜，然后利用E吸收二氧化硫，最后連接F防止空氣中的水、二氧化碳進入E裝置，測定E反應(yīng)前后的質(zhì)量差可計算亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）0.1mol?L^-1的BaCl₂溶液滴入飽和亞硫酸中沒有沉淀生成，此時溶液中c（Ba²⁺）＜0.1 mol?L^-1，c（SO₃^2-）＜6.3×10^-8mol?L^-1，
其濃度商Q=c（Ba²⁺）×c（SO₃^2-）＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp（BaSO₃）=5.48×10^-7；
故答案為：不能；此時溶液中c（Ba²⁺）＜0.1 mol?L^-1，c（SO₃^2-）＜6.3×10^-8mol?L^-1，其濃度商Q=c（Ba²⁺）×c（SO₃^2-）＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp（BaSO₃）=5.48×10^-7；
（2）①A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
②C中BaCl₂溶液出現(xiàn)白色沉淀的原因為揮發(fā)的硫酸與氯化鋇反應(yīng)，故答案為：揮發(fā)的硫酸與氯化鋇反應(yīng)；
（3）由實驗?zāi)康目芍�，B中發(fā)生硫酸與亞硫酸的反應(yīng)，利用氮氣將生成的二氧化硫氣體趕到C中除雜，然后利用E吸收二氧化硫，最后連接F防止空氣中的水、二氧化碳進入E裝置，則按氣體流向選用的儀器為BCEF，故答案為：BCEF；
（4）樣品質(zhì)量為m₁ g，生成二氧化硫的質(zhì)量為m₂g，亞硫酸鈉的質(zhì)量為

63m2

32

g，該亞硫酸鈉樣品的純度為

63m2

32m1

，故答案為：

63m2

32m1

；
（5）為減少實驗誤差，本實驗中很重要的操作是反應(yīng)后要通入氮氣一段時間，將裝置中生成的二氧化硫全部排入到E裝置中，故答案為：反應(yīng)后要通入氮氣一段時間．

點評：本題考查物質(zhì)含量的測定及實驗，為高頻考點，把握裝置的作用、物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、實驗及計算能力的綜合考查，注意實驗設(shè)計的分析，題目難度中等．