题目内容
（2011?北京）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BaSO3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：
（1）A中反应的化学方程式是
（2）C中白色沉淀是
（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：
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实验．B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是
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 |
Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O
| ||
Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O
．
| ||
（2）C中白色沉淀是
BaSO4
BaSO4
，该沉淀的生成表明SO2具有还原
还原
性．（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是
2NO+O2═2NO2
2NO+O2═2NO2
．（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
通N2一段时间，排除装置中的空气
通N2一段时间，排除装置中的空气
；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是
饱和NaHSO3溶液
饱和NaHSO3溶液
．②进行实验，B中现象：
| 甲 | 大量白色沉淀 |
| 乙 | 少量白色沉淀 |
甲：SO42-+Ba2═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量
甲：SO42-+Ba2═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量
．（5）合并（4）中两同学的方案进行实验．B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是
SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
．分析：（1）由题给实验目的和实验可知，A中发生的反应方程式为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的
SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；
由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
| ||
（2）C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的
SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；
由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
解答：解：（1）铜和浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中发生的反应是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4，；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或H2SO4，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
故答案为：（1）Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）H2SO4，还原；
（3）2NO+O2═2NO2，
（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②甲：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量；
（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
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（2）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中发生的反应是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4，；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或H2SO4，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
故答案为：（1）Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）H2SO4，还原；
（3）2NO+O2═2NO2，
（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②甲：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量；
（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
点评：本题主要考查了SO2的制取、性质及BaSO3、BaSO4的性质知识等，同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能，充分考查了学生的思维分析能力等，综合性强．
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