Question

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

實驗操作和現象：

操作	現象
關閉彈簧夾，滴加一定量濃硫酸，加熱	A中有白霧生成，銅片表面產生氣泡 B中有氣泡冒出，產生大量白色沉淀 C中產生白色沉淀，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，一段時間后關閉
從B、C中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸	均未發現白色沉淀溶解

⑴A中反應的化學方程式是                 。

⑵C中白色沉淀是             ，該沉淀的生成表明SO₂具有         性。

⑶C中液面上方生成淺棕色氣體的化學方程式是                       。

⑷分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產生的原因，甲認為是空氣參與反應，乙認為是白霧參與反應。

①為證實各自的觀點，在原實驗基礎上：

甲在原有操作之前增加一步操作，該操作是                       ；

乙在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是                 。

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

②進行實驗，B中現象：

檢驗白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸。結合離子方程式解釋實驗現象異同的原因：        。

⑸合并⑷中兩同學的方案進行實驗。B中無沉淀生成，而C中產生白色沉淀，由此得出的結論是                      。

Answer 1

.⑴Cu+2H₂SO₄CuSO₄+SO₂↑+2H₂O  ⑵H₂SO₄   還原   ⑶2NO+O₂2NO₂  ⑷①通N₂一段時間，排除裝置中的空氣  飽和NaHSO₃溶液  ②甲：SO₄^2－+Ba^2＋BaSO₄↓，乙：2Ba^2＋+2SO₂+O₂+2H₂O2BaSO₄↓+4H^＋   白霧的量遠多于裝置中O₂的量  ⑸SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO₃沉淀 

解析：本題主要考查了SO₂的制取、性質及BaSO₃、BaSO₄的性質知識等，同時考查了學生的實驗設計、分析、檢驗、推斷等基本技能，充分考查了學生的思維分析能力等。

由題給實驗目的和實驗可知，A中發生的反應方程式為：Cu+2H₂SO₄CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；A中白霧可能含有SO₃或H₂SO₄，因B中白色沉淀不溶于稀鹽酸，說明該白色沉淀為BaSO₄，不是BaSO₃；同理，C中的白色沉淀也是BaSO₄，并因此說明SO₂具有還原性；C中液面上方生成淺棕色氣體則是硝酸還原生成的NO遇O₂生成了紅棕色的NO₂之故，化學方程式是2NO+O₂2NO₂；甲同學為排除裝置內空氣對實驗結果的影響，在Cu與濃硫酸反應前，可先通一會兒N₂；乙同學為除去白霧或SO₂中的SO₃，可在A、B間增加一個盛放濃硫酸或飽和NaHSO₃溶液的洗氣瓶；在甲、乙兩同學的實驗中，B中均出現了不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明該白色沉淀都是BaSO₄，由于甲同學沒有排除白霧的干擾，故生成BaSO₄沉淀的離子方程式為SO₄^2－+Ba^2＋BaSO₄↓；乙同學沒有排除空氣的干擾，其生成BaSO₄的離子方程式為2Ba^2＋+2SO₂+O₂+2H₂O2BaSO₄↓+4H^＋；合并甲、乙兩同學的方案進行實驗時，B中無沉淀生成，C中產生白色沉淀，說明SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO₃沉淀。