Question

10．某研究小组将纯净的SO₂气体通入0.1mol•L^-1的Ba（NO₃）₂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，该小组提出了如下假设：
假设一：溶液中的NO₃^-
假设二：溶液中溶解的O₂；
（1）验证假设一
该小组设计实验验证了假设一，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O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	无现象	假设一成立
实验2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	白色沉淀生成

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

实验1中溶液pH变小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亚硫酸显酸性，故pH值减小；V₁时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-（用离子方程式表示）．
（3）该小组还设计了实验验证假设二，请在实验4横线处写出实验步骤．

实验步骤	实验现象	结论
实验3：在盛有不含O2的25m10.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
实验4：

Answer 1

分析 （1）因盐酸的酸性大于亚硫酸，则二氧化硫与氯化钡不反应；
Ba（NO₃）₂溶液中缓慢通入纯净的SO₂气体，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀；
（2）实验1在pH变小，与溶液生成亚硫酸的酸性增强有关；实验2中溶液pH小于实验1的原因，与生成硫酸有关；
（3）设计实验验证假设二，实验3与4为对比实验，实验4中未经脱O₂处理，以此来解答．

解答 解：（1）因盐酸的酸性大于亚硫酸，则二氧化硫与氯化钡不反应，则实验1中无现象；
Ba（NO₃）₂溶液中缓慢通入纯净的SO₂气体，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，则实验2中生成白色沉淀，假设一成立，
故答案为：

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	无现象	假设一成立
实验2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	白色沉淀生成

（2）实验1中溶液pH变小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亚硫酸显酸性，故pH值减小；实验2中溶液pH小于实验1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-，
故答案为：SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亚硫酸显酸性，故pH值减小；3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-；
（3）设计实验验证假设二，实验3与4为对比实验，实验4中未经脱O₂处理，实验4中出现白色沉淀，实验3中无现象可知假设二成立，
故答案为：

实验步骤	实验现象	结论
实验3：在盛有不含O2的25m10.1mol/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4：在盛有未经脱O2处理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	有白色沉淀生成

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点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握物质的性质与发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力考查，注意发生的氧化还原反应判断，题目难度不大．