Question

【题目】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，气密性己检验)。

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，甲同学认为是空气参与反应，乙同学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，甲同学在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;乙同学在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____________。

②甲、乙两同学分别改进实验后，B装置中现象分别为:

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。请用离子方程式解释甲、乙两同学改进实验后仍然产生沉淀的原因，甲：___________________，乙：__________________。

(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______________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O BaSO4 还原 2NO+O2=2NO2 通N2一段时间，排除装置的空气 饱和亚硫酸氢钠溶液 SO42-+Ba2+=BaSO4↓ 2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+ SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀

【解析】

(1)A中发生Cu与浓硫酸的反应，生成硫酸铜、二氧化硫气体和水。

(2)在C中，SO2先被NO3-氧化为SO42-，再与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀。

(3)C中NO3-被SO2还原为NO气体，在液面上方遇空气中的O2，生成NO2。

(4)①甲同学既然认为是空气参与反应，那么就设法去掉空气，即在原有操作之前增加排空气操作；乙同学认为是白雾(SO3)参与反应，在A、B间增加洗气瓶，设置去白雾操作；

②检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸，则沉淀为BaSO4，因为甲同学只排除了装置内的空气而没有排除白雾的干扰，白雾溶于水生成硫酸，与Ba2+反应；乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰，在水溶液中亚硫酸被O2氧化为硫酸，与Ba2+反应。

(5)B中无沉淀生成，则表明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。

(1)A中发生Cu与浓硫酸的反应，化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

(2)在C中，发生反应3SO2+3Ba2++2NO3-+3H2O=3BaSO4↓+2NO+6H+，C中白色沉淀是BaSO4，该沉淀的生成表明SO2具有还原性。答案为：BaSO4；还原；

(3)C中反应生成无色的NO气体，在液面上方遇空气中的O2，发生反应生成浅棕色气体NO2，化学方程式是2NO+O2=2NO2。答案为：2NO+O2=2NO2；

(4)①为证实各自的观点，在原实验基础上，甲同学既然认为是空气参与反应，那么就设法去掉空气，即在原有操作之前增加排空气操作，该操作是通N2一段时间，排除装置的空气；乙同学认为是白雾(SO3)参与反应，在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是饱和亚硫酸氢钠溶液。答案为：通N2一段时间，排除装置的空气；饱和亚硫酸氢钠溶液；

②检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸，则沉淀为BaSO4，因为甲同学只排除了装置内的空气而没有排除白雾的干扰，而乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰，并且白雾的干扰比空气中O2的干扰更大。其原因是:甲为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，乙为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+。答案为：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4+4H+；

(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。答案为：SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。