Question

某校研究性学习小组同学在实验时把SO₂通入装有1mol/L BaCl₂溶液的试管中，出现了白色浑浊物．
（1）实验小组的同学根据沉淀溶解平衡原理查阅了工具书上的相关数据，经过计算推导得出：常温下即使把SO₂通入1mol/L BaCl₂溶液中至饱和，也不可能生成BaSO₃沉淀，故白色浑浊物只能是BaSO₄．你认为所查阅的数据为：

 

．
（2）二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀，而实际受到空气和溶液中氧气的影响很快便能观察到沉淀现象．为了避免产生沉淀，某化学小组设计了如图实验装置，实验操作步骤如下：

①气密性检查完好后，在装置A中的多孔隔板上放上锌粒，通过

 

注入稀硫酸．打开活塞，将产生的氢气导入到后续装置．
②D中气泡均匀冒出并验纯后关闭活塞，将装置D的导管插入烧杯中．
③通过装置B的

 

滴加浓硫酸，产生的气体进入到BaCl₂溶液中，溶液保持澄清．
④打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间．
⑤将盛有BaCl₂溶液的试管从装置中取出，拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水，随即出现白色浑浊，滴加稀盐酸并振荡，白色浑浊不消失．
⑥拆卸装置，清洗仪器，处理剩余药品．
请回答下列问题
（2）实验步骤①和③的空白处使用的仪器名称分别为

 

、

 

；
（3）反应开始前，先向制取SO₂的装置中通入纯净的A中产生的氢气，其作用是：

 

．
（4）装置C中苯的作用是

 

．
（5）装置D的目的是

 

（6）写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式

 

、

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,二氧化硫的化学性质

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）能够生成BaSO₃沉淀，需要查阅SO₂饱和溶液中各离子的浓度；
（2）可以通过长颈漏斗实现锌粒和酸的接触，分液漏斗的结构和长颈漏斗有很大异，分液漏斗有盖有旋塞，长颈漏斗都没有；
（3）A装置获取氢气的作用是赶出装置中的气体，防止二氧化硫通入氯化钡溶液后的现象受到空气和溶液中氧气的影响；
（4）苯密度比水小，在氯化钡溶液的上层，可以起到隔离空气的作用；
（5）二氧化硫有毒，为了防止造成污染，在实验结束时要再次打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间，让SO₂全部被氢氧化钠吸收以防止污染；
（6）双氧水具有氧化性，可以将二氧化硫氧化为硫酸，进而和氯化钡反应生成沉淀．

解答： 解：（1）不可能生成BaSO₃沉淀，故白色浑浊物只能是BaSO₄，所查阅的数据为SO₂饱和溶液中各离子的浓度、（SO₂的溶解度、亚硫酸的电离平衡常数）以及 BaSO₃的溶度积常数（BaSO₃的溶解度或Ksp（BaSO₃）等），故答案为：SO₂饱和溶液中各离子的浓度；
（2）为防止气体逸出，利用长颈漏斗实现锌粒和酸的接触，利用B中分液漏斗滴加酸，故答案为：长颈漏斗；分液漏斗；
（3）反应开始前，先向制取SO₂的装置中通入纯净的A中产生的氢气，目的为赶出装置中的空气防止H₂SO₃被氧化，故答案为：赶出装置中的空气防止H₂SO₃被氧化；
（4）装置C中苯的作用是将BaCl₂溶液与空气隔离，防止H₂SO₃被氧化，故答案为：将BaCl₂溶液与空气隔离，防止H₂SO₃被氧化；
（5）装置D为尾气处理装置，其目的为除去SO₂防止污染空气，故答案为：除去SO₂防止污染空气；
（6）双氧水具有氧化性，可以将二氧化硫氧化为硫酸，进而和氯化钡反应生成沉淀，发生的反应为SO₂+H₂O₂=H₂SO₄（或H₂SO₃+H₂O₂=H₂SO₄+H₂O）、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，故答案为：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl．

点评：本题考查性质实验方案的设计及二氧化硫的性质，为高频考点，注意装置的作用及防止亚硫酸被氧化为实验设计的关键点，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等．