题目内容

12．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，用如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
（1）A中反应的化学方程式是Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）C中白色沉淀是BaSO4（化学式）．
（3）C溶液中发生的离子方程式为3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
（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，该操作是通N2一段时间，排除装置中的空气
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是浓硫酸或饱和NaHSO3溶液．
②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．用离子方程式解释乙产生少量白色沉淀的原因：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+．

分析 （1）由题给实验目的和实验可知，A中发生的反应为铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，据此书写化学方程式；
（2）硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，C中白色沉淀不溶于稀盐酸，据此判断；
（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）①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；
②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+；

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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）A中生成气体SO2，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，
故答案为：BaSO4；
（3）C中硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，发生的反应的离子方程式是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，
故答案为：3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+；
（4）①A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，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，
故答案为：通N2一段时间，排除装置中的空气；浓硫酸或饱和NaHSO3溶液；
②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+2H2O═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，
故答案为：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+．

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，难度中等．

练习册系列答案
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已知：①某些金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2Zn（OH）2
开始沉淀2.37.54.75.4
完全沉淀3.29.76.78.0
②Zn（OH）2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O
（2）滤液l中加入H2O2发生反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
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20．一氧化碳、甲醛、二氧化硫均有毒，均是常见的大气污染物．
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②2HCHO（g）+O2（g）=2CO（g）+2H2O（g）△H=-470KJ•mol-1．
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相关反应 反应热 平衡常数K
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 ②$\frac{1}{2}$FeS2（s）+H2（g）?$\frac{1}{2}$FeS（s）+H2S（g）△H2 K2
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①上述反应中，△H1＞（填“＞”或“＜”）0．
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（4）装置D的作用是防止空气中CO2进入C，影响实验．
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是cd（填标号）．
a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体
b．滴加盐酸不宜过快
c．在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d．在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（6）实验中准确称取 8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为 3.94g．则样品中碳酸钙的质量分数为25%．
Ⅲ．
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（3）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是B
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（4）若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，蒸干滤液可得到一种纯净物，则混合过程中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓．
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D．硅酸钠的水溶液是制备硅胶和木材防火剂的原料

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