题目内容
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：
| 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 |
【答案】分析：（1）由题给实验目的和实验可知，A中发生的反应方程式为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的
SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；
由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
解答：解：（1）铜和浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中发生的反应是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4，；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或H2SO4，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
故答案为：（1）Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）H2SO4，还原；
（3）2NO+O2═2NO2，
（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②甲：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量；
（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
点评：本题主要考查了SO2的制取、性质及BaSO3、BaSO4的性质知识等，同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能，充分考查了学生的思维分析能力等，综合性强．
CuSO4+SO2↑+2H2O；（2）C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的
SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；
由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
解答：解：（1）铜和浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O；（2）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中发生的反应是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4，；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或H2SO4，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
故答案为：（1）Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）H2SO4，还原；
（3）2NO+O2═2NO2，
（4）①通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②甲：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量；
（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．
点评：本题主要考查了SO2的制取、性质及BaSO3、BaSO4的性质知识等，同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能，充分考查了学生的思维分析能力等，综合性强．
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名师金手指领衔课时系列答案
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黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS（假设其他杂质中不含Fe、S元素，且高温下不发生化学变化），是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究．
将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置（夹持和加热装置略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧黄铁矿样品至反应完全．其反应的化学方程式为：
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
4FeS+7O22Fe2O3+4SO2
实验一：测定硫元素的含量
反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：
（1）甲、乙两装置的作用分别是______、______；
乙瓶内发生反应的离子方程式为______、______；
（2）反应后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是______．
（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为______．
实验二：测定铁元素的含量
（4）②中，若用铁粉作还原剂，则所测得的铁元素的含量______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（5）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有______．
（6）某同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下：
2Fe2O3+8SO2 
| 实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 消耗KMnO4溶液体积/mL | 25.00 | 25.03 | 24.97 |
（1）已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O．甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响．设计实验如下（所取溶液体积均为10mL）：
其他条件不变时：探究浓度对化学反应速率的影响，应选择______（填实验编号）；
探究温度对化学反应速率的影响，应选择______（填实验编号）．
（2）已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时，1mol Na2S2O3转移8mol电子．该反应的离子方程式是______．
甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质．
（Ⅰ）甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和______性．
（Ⅱ）生成白色沉淀B的离子方程式是______．
（Ⅲ）乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是______（填“甲”或“乙”），理由是______．
| 实验编号 | 实验温度/℃ | c（Na2S2O3）/mol?L-1 | c（H2SO4）/mol?L-1 |
| ① | 25 | 0.1 | 0.1 |
| ② | 25 | 0.1 | 0.2 |
| ③ | 50 | 0.2 | 0.1 |
| ④ | 50 | 0.1 | 0.1 |
探究温度对化学反应速率的影响，应选择______（填实验编号）．
（2）已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时，1mol Na2S2O3转移8mol电子．该反应的离子方程式是______．
甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质．
（Ⅰ）甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和______性．
（Ⅱ）生成白色沉淀B的离子方程式是______．
（Ⅲ）乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是______（填“甲”或“乙”），理由是______．