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【题目】【2016安徽卷】11.(14分)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1BaNO32溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组突出了如下假设:

假设一:溶液中的NO3-

假设二:溶液中溶解的O2

1)验证假设一

该小组涉及实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象

实验步骤

实验现象

结论

实验1:在盛有不含O225ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体

假设一成立

实验2:在盛有不含O225ml0.1mol/LBaNO32溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体

2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图

实验1中溶液pH变小的原因是____;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_________

3)验证假设二

请设计实验验证假设二,写出实验步骤,预期现象和结论。

实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)

4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别通入足量的O2KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反映后两溶液的pH前者_______(填大于或小于)后者,理由是________

【答案】(1)无明显现象、有白色沉淀生成(2SO2溶于水后生成H2SO3 ;

3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;

3

实验步骤

实验现象

结论

实验1:作为参考实验

假设二成立

实验3:将纯净的SO2气体通入未经脱O2处理的25mL0.1mol/LBaCl2溶液中

有白色沉淀生成

4)小于,反应的离子方程式表明,足量的O2NO3-分别氧化相同的H2SO3,生成的H+的物质的量前者多余后者

【解析】(1)根据强酸制弱酸的原理,亚硫酸是弱酸不能制备盐酸,故实验1无现象,SO2溶于水后生成

H2SO3,亚硫酸显酸性,电离出H,和NO3-结合生成硝酸,具有强氧化性,将SO32-氧化成SO42-,故生

成白色的BaSO4沉淀;(2SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,故pH值减小;3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;

3

实验步骤

实验现象

结论

实验1:在盛有不含O225ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体

无现象

假设二成立

实验2:在盛有富含O225ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体

有白色沉淀生成

4)小于,反应的离子方程式表明,足量的O2NO3-分别氧化相同的H2SO3,生成的H+的物质的量前者多余后者(其它合理答案也正确)

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