Question

甲、乙两同学为探究SO₂与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO_3­沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：

操作	现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热	A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2, 停止加热，一段时间后关闭	___________________
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸	均未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是_________________。

(2)C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO₂具有___________性。

(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。

(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

1为证实各自的观点，在原实验基础上：

甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;

乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。

2进行实验，B中现象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：__________。

 (5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。

Answer 1

【解析】（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热时可以氧化单质铜，生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为2H₂SO₄(浓)＋CuCuSO₄＋2H₂O＋2SO₂↑；

（2）SO₂溶于水显酸性，而在酸性条件下NO₃^－具有氧化性可将SO₂氧化成硫酸，从而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸钡沉淀，这说明SO₂具有还原性；而NO₃^－被还原成NO气体，由于试剂瓶中的空气将NO氧化成NO₂，因此会出现浅棕色气体，方程式为2NO+O₂=2NO₂；

（3）见解析（2）

（4）①要排除空气参与反应，可在反应之前先通入氮气一段时间，将装置中的空气排出；由于铜和浓硫酸反应放热，因此产生的白雾中含有硫酸，为防止硫酸干扰后面的反应，需要饱和的NaHSO₃溶液除去二氧化硫中混有的硫酸杂质；②甲仅仅是排除了空气，但并没有除去二氧化硫中混有的硫酸，因此会产生大量沉淀，方程式为SO₄^2－＋Ba^2＋=BaSO₄↓；而乙虽然排除了二氧化硫中混有的硫酸，但没有排尽空气，由于在溶液中空气可氧化二氧化硫生成硫酸，所以也会生成硫酸钡沉淀，方程式为2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄＋4H^＋。但由于白雾的量要远多于装置中氧气的量，所以产生的沉淀少。

（5）通过以上分析不难得出SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应生成白色BaSO_3­沉淀。

【答案】（1）2H₂SO₄(浓)＋CuCuSO₄＋2H₂O＋2SO₂↑；

    （2）BaSO₄    还原    （3）2NO+O₂=2NO₂；

    （4）①通N₂一段时间，排除装置的空气     饱和的NaHSO₃溶液

        ②甲：SO₄^2－＋Ba^2＋=BaSO₄↓；乙：2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄＋4H^＋；白雾的量要远多于装置中氧气的量

   （5）SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO₃沉淀