Question

甲、乙兩同學(xué)為探究SO₂與可溶性鋇的強酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO₃沉淀，用下圖所示裝置進(jìn)行實驗（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗）

實驗操作和現(xiàn)象：（BaCl₂提示：A中產(chǎn)生的白霧，是H₂SO₄的酸霧）

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
打開彈簧夾，通入N2，停止加熱，一段時間后關(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

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
（2）C中白色沉淀是

BaSO₄

，該沉淀的生成表明SO₂具有

還原

性．
（3）C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是

2NO+O₂=2NO₂

．
（4）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因，甲認(rèn)為是空氣參與反應(yīng)，乙認(rèn)為是白霧參與反應(yīng)．
①為證實各自的觀點，在原實驗基礎(chǔ)上：
甲在原有操作之前增加一步操作，該操作是

通N₂一段時間，排除裝置的空氣

；
乙在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是足量飽和NaHSO₃溶液．其目的是

吸收H₂SO₄酸霧

．
②甲、乙分別進(jìn)行實驗，B中現(xiàn)象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

檢驗白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸．結(jié)合離子方程式解釋白色沉淀產(chǎn)生原因：
甲：

SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓

；乙：

2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺

．
（5）合并（4）中兩同學(xué)的方案進(jìn)行試驗．B中無沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，由此得出的結(jié)論是

SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀

．

Answer 1

分析：（1）由現(xiàn)象可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，S元素的化合價升高；
（3）C中液面上方發(fā)生NO被氧化生成二氧化氮的反應(yīng)；
（4）①B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化；硫酸酸霧能與B、C中鋇離子反應(yīng)；
②白色沉淀均不溶于鹽酸，則白色沉淀為硫酸鋇，以此分析發(fā)生的反應(yīng)；
（5）SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應(yīng)．

解答：解：（1）由現(xiàn)象可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水，該反應(yīng)為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，S元素的化合價升高，則體現(xiàn)SO₂具有還原性，故答案為：BaSO₄；還原；
（3）C中液面上方發(fā)生NO被氧化生成二氧化氮的反應(yīng)，該反應(yīng)為2NO+O₂=2NO₂，故答案為：2NO+O₂=2NO₂；
（4）①B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化，則為防止被氧化，應(yīng)通N₂一段時間，排除裝置的空氣，足量飽和NaHSO₃溶液吸收H₂SO₄酸霧，
故答案為：通N₂一段時間，排除裝置的空氣；吸收H₂SO₄酸霧；
②由白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸，白色沉淀為硫酸鋇，甲中發(fā)生SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，乙中發(fā)生2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺，
故答案為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺；
（5）合并（4）中兩同學(xué)的方案進(jìn)行試驗，得出的結(jié)論為SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)（硝酸鹽除外）生成BaSO₃沉淀，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應(yīng)BaSO₃沉淀，
故答案為：SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀．

點評：本題考查實驗方案的評價及性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，題目難度較大，注意把握裝置的作用及發(fā)生的反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，（4）、（5）為解答的難點．