Question

甲、乙兩同學(xué)為探究SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO_3­沉淀，用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

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(kāi)彈簧夾，通入N2, 停止加熱，一段時(shí)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_________________。

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

(3)C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是_____________________。

(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(shí)各自的觀點(diǎn)，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)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_____________。

2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B中現(xiàn)象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸。結(jié)合離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異同的原因：__________。

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

Answer 1

【解析】（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱時(shí)可以氧化單質(zhì)銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水，方程式為2H₂SO₄(濃)＋CuCuSO₄＋2H₂O＋2SO₂↑；

（2）SO₂溶于水顯酸性，而在酸性條件下NO₃^－具有氧化性可將SO₂氧化成硫酸，從而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸鋇沉淀，這說(shuō)明SO₂具有還原性；而NO₃^－被還原成NO氣體，由于試劑瓶中的空氣將NO氧化成NO₂，因此會(huì)出現(xiàn)淺棕色氣體，方程式為2NO+O₂=2NO₂；

（3）見(jiàn)解析（2）

（4）①要排除空氣參與反應(yīng)，可在反應(yīng)之前先通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，將裝置中的空氣排出；由于銅和濃硫酸反應(yīng)放熱，因此產(chǎn)生的白霧中含有硫酸，為防止硫酸干擾后面的反應(yīng)，需要飽和的NaHSO₃溶液除去二氧化硫中混有的硫酸雜質(zhì)；②甲僅僅是排除了空氣，但并沒(méi)有除去二氧化硫中混有的硫酸，因此會(huì)產(chǎn)生大量沉淀，方程式為SO₄^2－＋Ba^2＋=BaSO₄↓；而乙雖然排除了二氧化硫中混有的硫酸，但沒(méi)有排盡空氣，由于在溶液中空氣可氧化二氧化硫生成硫酸，所以也會(huì)生成硫酸鋇沉淀，方程式為2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄＋4H^＋。但由于白霧的量要遠(yuǎn)多于裝置中氧氣的量，所以產(chǎn)生的沉淀少。

（5）通過(guò)以上分析不難得出SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成白色BaSO_3­沉淀。

【答案】（1）2H₂SO₄(濃)＋CuCuSO₄＋2H₂O＋2SO₂↑；

    （2）BaSO₄    還原    （3）2NO+O₂=2NO₂；

    （4）①通N₂一段時(shí)間，排除裝置的空氣     飽和的NaHSO₃溶液

        ②甲：SO₄^2－＋Ba^2＋=BaSO₄↓；乙：2Ba^2＋＋2SO₂＋O₂＋2H₂O=2BaSO₄＋4H^＋；白霧的量要遠(yuǎn)多于裝置中氧氣的量

   （5）SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀