Question

【题目】某化学小组为研究SO2的化学性质并探究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，加热装置已略，气密性已检验)

实验操作和现象如下：

(1)关闭活塞K2，K3，打开活塞K1，向A中滴加一定量的浓硫酸并加热，A中有白雾生成，铜片表面产生气泡。

(2)当C出现明显现象后，关闭K1，并停止加热。

①写出A中发生反应的化学反应方程式______；

②B装置的作用是_____；

③C中的现象为__；

(3)打开活塞K2，再向A中滴加一定量的浓硫酸并加热，D中有气泡冒出，产生少量白色沉淀，E中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失；

(4)从D、E中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸，白色沉淀不溶解。

①分析D中产生不溶于稀盐酸的沉淀的原因____；

②为了证实上述分析是否正确，在原实验基础上，在打开活塞K2之后增加一步操作，该操作是___；

(5)增加以上操作后，重复实验步骤(3)，D中无沉淀生成，而E中仍产生白色沉淀，用离子方程式解释E中仍有白色沉淀的原因__。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 除去SO2中的H2SO4 石蕊试液变红 仪器中残留的氧气氧化了H2SO3 打开K3，通入N2一段时间 3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O

【解析】

由实验装置图可知，装置A中浓硫酸与铜片共热反应生成二氧化硫，二氧化硫的白雾中混有硫酸，装置B用于除去二氧化硫中混有的硫酸；二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，C装置中石蕊试液变红色，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，装置D中无白色沉淀生成，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，酸性条件下，硝酸根将亚硫酸氧化生成硫酸，硫酸与与氯化钡溶液反应生成硫酸钡，装置E中有白色沉淀生成。

（2）①A中浓硫酸与铜片共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O；

②装置A中产生的白雾中混有硫酸，能与会氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，会干扰二氧化硫性质的验证，则B装置的作用是用亚硫酸氢钠溶液除去硫酸，排出干扰二氧化硫性质的验证，故答案为：除去SO2中的H2SO4；

③二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，能使C装置中石蕊试液变红色，故答案为：石蕊试液变红；

（4）①E中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失说明装置中仪器中残留氧气，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，装置D中产生不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明仪器中残留氧气将亚硫酸氧化生成硫酸，硫酸与与氯化钡溶液反应生成硫酸钡，故答案为：仪器中残留的氧气氧化了H2SO3；

②为排出仪器中残留氧气的干扰，在打开活塞K2之后，打开K3，通入氮气一段时间，排尽仪器中的氧气，故答案为：打开K3，通入N2一段时间；

（5）E中产生白色沉淀的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使溶液呈酸性，酸性条件下，硝酸根将亚硫酸氧化生成硫酸，硫酸与与氯化钡溶液反应生成硫酸钡，反应的离子方程式为3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O，故答案为：3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O。