Question

14．某研究小组探究SO₂和Fe（NO₃）₃溶液的反应．请回答：

（1）A中滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N₂，再关闭弹簧夹，目的是排尽装置内的空气．
（2）装置B中产生了白色沉淀，其成分是BaSO₄．
已知SO₂不与BaCl₂溶液反应，该研究小组对产生白色沉淀的原因进行了假设：
假设1：SO₂与Fe³⁺反应；假设2：在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应；
假设3：Fe³⁺、NO₃^-同时氧化SO₂．
【设计方案、验证假设】
（3）某同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容．

实验步骤	预期的现象和结论
①测定B中实验所用混合溶液的 ②配制具有相同pH的稀硝酸与 BaCl2的混合液并通入适当的N2 ③将SO2通入上述溶液中	若出现白色沉淀则假设2成立 若不出现白色沉淀则假设2不成立

经验证假设2成立，则验证过程中发生的离子方程式是4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺．
（提示：NO₃^-在不同条件下的还原产物较复杂，此条件未见气体产生）
【思考与交流】
若假设1、假设2都成立，你是否同意假设3，并简述理由否，未检验Fe³⁺与此条件下NO₃^-的氧化性强弱或未检验是否生成Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出；
（2）二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀；Fe³⁺和NO₃^-都具有氧化性，都可与二氧化硫反应；
（3）验证在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应，配制与B溶液中相同pH的稀硝酸与BaCl₂的混合液，为排除空气的干扰，通入适当的N₂，再通入SO₂于上述溶液中，若出现白色沉淀则假设2成立，若不出现白色沉淀则假设2不成立，据此分析；
（4）若假设1、假设2都成立，未检验Fe³⁺与此条件下NO₃^-的氧化性强弱或未检验是否生成Fe²⁺，不能证明假设3．

解答 解：（1）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出；
故答案为：排尽装置内的空气；
（2）二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀，已知SO₂不与BaCl₂溶液反应，该研究小组对产生白色沉淀的原因进行了假设：假设1：SO₂与Fe³⁺反应；假设2：在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应；则假设3为Fe³⁺、NO₃^-同时氧化SO₂；
故答案为：BaSO₄；Fe³⁺、NO₃^-同时氧化SO₂；
（3）验证在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应，配制与B溶液中相同pH的稀硝酸与BaCl₂的混合液，为排除空气的干扰，通入适当的N₂，再通入SO₂于上述溶液中，若出现白色沉淀则假设2成立，若不出现白色沉淀则假设2不成立；假设2成立，则说明在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应，验证过程中发生的离子方程式是：4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺；
故答案为：①pH；②pH；N₂；4SO₂+NO₃^-+5H₂O+4Ba²⁺=4BaSO₄↓+NH₄⁺+6H⁺；
（4）若假设1、假设2都成立，但是未检验Fe³⁺与此条件下NO₃^-的氧化性强弱或未检验是否生成Fe²⁺，不能确定原溶液中二氧化硫被谁氧化，故不能证明假设3；
故答案为：否，未检验Fe³⁺与此条件下NO₃^-的氧化性强弱或未检验是否生成Fe²⁺．

点评 本题考查物质的性质实验探究，题目难度中等，注意把握物质的性质，为解答该题的关键，学习中注意相关知识的积累．