Question

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：（BaCl₂提示：A中产生的白雾，是H₂SO₄的酸雾）

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中盛放的试剂是足量饱和NaHSO₃溶液．其目的是______．
②甲、乙分别进行实验，B中现象：

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．结合离子方程式解释白色沉淀产生原因：
甲：______；乙：______．
（5）合并（4）中两同学的方案进行试验．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

解：（1）由现象可知，A中发生Cu与浓硫酸的反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，该反应为Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）C中白色沉淀为硫酸钡，S元素的化合价升高，则体现SO₂具有还原性，故答案为：BaSO₄；还原；
（3）C中液面上方发生NO被氧化生成二氧化氮的反应，该反应为2NO+O₂=2NO₂，故答案为：2NO+O₂=2NO₂；
（4）①B中亚硫酸钡被空气中的氧气氧化，则为防止被氧化，应通N₂一段时间，排除装置的空气，足量饱和NaHSO₃溶液吸收H₂SO₄酸雾，
故答案为：通N₂一段时间，排除装置的空气；吸收H₂SO₄酸雾；
②由白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸，白色沉淀为硫酸钡，甲中发生SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，乙中发生2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺，
故答案为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺；
（5）合并（4）中两同学的方案进行试验，得出的结论为SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应（硝酸盐除外）生成BaSO₃沉淀，SO₂与可溶性钡的弱酸盐能反应BaSO₃沉淀，
故答案为：SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO₃沉淀．
分析：（1）由现象可知，A中发生Cu与浓硫酸的反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）C中白色沉淀为硫酸钡，S元素的化合价升高；
（3）C中液面上方发生NO被氧化生成二氧化氮的反应；
（4）①B中亚硫酸钡被空气中的氧气氧化；硫酸酸雾能与B、C中钡离子反应；
②白色沉淀均不溶于盐酸，则白色沉淀为硫酸钡，以此分析发生的反应；
（5）SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应，SO₂与可溶性钡的弱酸盐能反应．
点评：本题考查实验方案的评价及性质实验方案的设计，题目难度较大，注意把握装置的作用及发生的反应是解答的关键，（4）、（5）为解答的难点．