Question

20．.某�；瘜W(xué)興趣小組探究SO₂的一些性質(zhì)．
[探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收．
甲．乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)如圖裝置甲和裝置乙進(jìn)行探究
甲、乙兩同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到各儀器中的現(xiàn)象如下：

	A	B	C	D
裝置甲中的現(xiàn)象	Na2SO3固體表面有氣泡．瓶中白霧	白色沉淀	-----	------
裝置乙中的現(xiàn)象	Na2SO3固體表面有氣泡．瓶中白霧	有氣泡	有氣泡	品紅褪色

回答下列問題：
（1）甲同學(xué)經(jīng)過后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄．甲同學(xué)的后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作是打開B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄

（2）乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：
①A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀．
②2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺（用離子方程式表示）．
（3）裝置乙中B中所盛試劑是飽和NaHSO₃溶液；乙同學(xué)在滴加濃硫酸之前的操作是打開彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾
（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是SO₂不能被BaCl₂溶液吸收
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
查閱資料：①Fe（HSO₃）²⁺離子為紅棕色，它可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺；②生成Fe（HSO₃）²⁺離子的反應(yīng)為可逆反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)步驟為：

步驟I	往5mL1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色．微熱3min，溶液顏色變?yōu)闇\綠色．
步驟II	往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液（用濃鹽酸酸化）中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色．幾分鐘后，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成淺綠色．

回答下列問題：
（5）當(dāng)SO₂通入到FeCl₃（未用鹽酸酸化）溶液至飽和時(shí)，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色，沒有觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象．將混合液放置12小時(shí)，溶液才變成淺綠色．
則溶液由棕黃色變成紅棕色的原因是二氧化硫溶于水SO₂+H₂O?HSO₃^-+H⁺，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；寫出溶液由紅棕色變?yōu)闇\綠色時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Fe³⁺+Fe（HSO₃）²⁺+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺
（6）通過實(shí)驗(yàn)可知加熱和增加FeCl₃溶液的酸度可縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間．

Answer 1

分析 [探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收
（1）甲同學(xué)經(jīng)過后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄，利用硫酸鋇沉淀不溶于水不溶于酸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（2）乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，是生成的二氧化硫和空氣中氧氣、水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇；
（3）乙裝置中利用發(fā)生裝置反應(yīng)生成的二氧化硫中含硫酸蒸氣，通過飽和亞硫酸鈉溶液除去，為避免出現(xiàn)硫酸的干擾，滴入硫酸前先向A中通入氮?dú)馀艃艨諝猓?br />（4）上述實(shí)驗(yàn)中排凈空氣后二氧化硫通入氯化鋇溶液不變渾濁說明二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng)；
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
（5）SO₂與FeCl₃溶液混合，先是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸部分電離生成亞硫酸氫根，亞硫酸氫根與三價(jià)鐵離子結(jié)合生成Fe（HSO₃）²⁺離子；
Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)特征書寫；
（6）增大反應(yīng)速率可以縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間．

解答 解：[探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收
（1）裝置甲中的現(xiàn)象Na₂SO₃固體表面有氣泡．瓶中白霧，B中生成白色沉淀，甲同學(xué)經(jīng)過后續(xù)實(shí)驗(yàn)確證了B中白色沉淀是BaSO₄．甲同學(xué)的后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作是：打開B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄，
故答案為：打開B試管的膠塞，向其中滴加稀鹽酸，若白色沉淀不消失，證明白色沉淀是BaSO₄；
（2）②乙同學(xué)分析裝置甲中產(chǎn)生BaSO₄的可能原因有：A中產(chǎn)生的白霧是硫酸的酸霧，進(jìn)入B中與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，是生成的二氧化硫和空氣中氧氣、水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為：2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺，
故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O+2Ba²⁺=2BaSO₄+4H⁺；
（3）乙裝置中利用發(fā)生裝置反應(yīng)生成的二氧化硫中含硫酸蒸氣，通過飽和亞硫酸鈉溶液除去，為避免出現(xiàn)硫酸的干擾，滴入硫酸前先向A中通入氮?dú)馀艃艨諝�，乙同學(xué)在滴加濃硫酸之前的操作是：打開彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾，
故答案為：飽和NaHSO₃溶液；打開彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾；
（4）打開彈簧夾向A中通往一段時(shí)間的N₂，然后關(guān)閉彈簧夾，滴入濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成的二氧化硫氣體通過氯化鋇溶液不生成白色沉淀，說明二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng)，SO₂不能被BaCl₂溶液吸收，
故答案為：SO₂不能被BaCl₂溶液吸收；
[探究二]：SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)
（5）SO₂與FeCl₃溶液混合，先是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸部分電離生成亞硫酸氫根，亞硫酸氫根與三價(jià)鐵離子結(jié)合生成Fe（HSO₃）²⁺離子，所以方程式為：H₂O+SO₂?H₂SO₃，H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，則由氧化還原反應(yīng)有升必有降，則離子方程式為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
故答案為：二氧化硫溶于水，SO₂+H₂O?HSO₃^-+H⁺，F(xiàn)e³⁺+HSO₃^-?Fe（HSO₃）²⁺；Fe³⁺+Fe（HSO₃）²⁺+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
（6）實(shí)驗(yàn)可知通過加熱，增加FeCl₃溶液的酸度加快反應(yīng)速率，可以縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間，
故答案為：加熱； 增加FeCl₃溶液的酸度．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象的分析、裝置連接和裝置作用、注意實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握，題目難度中等．