Question

甲、乙兩同學(xué)為探究SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO₃沉淀，用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

操作	現(xiàn)象
關(guān)閉彈簧夾，滴加一定量濃硫酸，加熱	A中有白霧生成，銅片表面產(chǎn)生氣泡 B中有氣泡冒出，產(chǎn)生大量白色沉淀 C中產(chǎn)生白色沉淀，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失
打開(kāi)彈簧夾，通入N2， 停止加熱，一段時(shí)間后關(guān)閉
從B、C中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸	均未發(fā)現(xiàn)白色沉淀溶解

（1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）C中白色沉淀是

 

，該沉淀的生成表明SO₂具有

 

性．
（3）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因，甲、乙同學(xué)各持自己的觀點(diǎn)，為證實(shí)各自的觀點(diǎn)，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，甲在A、B間增加裝有飽和的NaHSO₃溶液洗氣瓶D；乙在原有操作之前增加一步操作為：通N₂一段時(shí)間，先排除裝置的空氣．由此判斷：
①甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生不溶于酸的沉淀是

 

參與反應(yīng)導(dǎo)致的
乙同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生不溶于酸的沉淀是

 

參與反應(yīng)導(dǎo)致的
②改進(jìn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B中現(xiàn)象為：

甲	少量白色沉淀
乙	大量白色沉淀

檢驗(yàn)白色沉淀，發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸．用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異同的原因：

 

．
（4）合并（3）中兩同學(xué)的方案進(jìn)行試驗(yàn)．B中無(wú)沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，由此得出的結(jié)論是

 

．
（5）SO₂與BaCl₂溶液在下列情況下可能出現(xiàn)沉淀的是

 

A．往溶液中通SO₂同時(shí)通入NH₃ B．往溶液中通SO₂同時(shí)通入CO₂ 氣體
C．往溶液中滴加硅酸鈉溶液      D．往溶液中滴加NaOH溶液
E．往溶液中滴加稀鹽酸溶液      F．往溶液中滴加氯水．

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：打開(kāi)彈簧夾，通入N₂，停止加熱，一段時(shí)間后關(guān)閉，此時(shí)裝置中的氧氣被排凈，二氧化硫與氯化鋇溶液不發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，通入硝酸鋇溶液中，二氧化硫被氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)生成白色沉淀；
（1）銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）二氧化硫通入硝酸鋇溶液，硝酸根在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根，進(jìn)而反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（3）①甲在A、B間增加裝有飽和的NaHSO₃溶液洗氣瓶，目的是除去A中的酸霧，考慮加熱揮發(fā)出的硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
乙在原有操作之前增加一步操作為：通N₂一段時(shí)間，先排除裝置的空氣，目的是除去裝置中的空氣，考慮空氣中的氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根；
②通過(guò)改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象可知，產(chǎn)生沉淀的原因?yàn)椋嚎諝庵械难鯕庋趸�銅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（4）依據(jù)（3）中兩同學(xué)的方案進(jìn)行試驗(yàn)．B中無(wú)沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，判斷解答；
（5）依據(jù)二氧化硫具有酸性氧化物的通性、弱的氧化性、強(qiáng)的還原性的性質(zhì)解答．

解答： 解：打開(kāi)彈簧夾，通入N₂，停止加熱，一段時(shí)間后關(guān)閉，此時(shí)裝置中的氧氣被排凈，二氧化硫與氯化鋇溶液不發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，通入硝酸鋇溶液中，二氧化硫被氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)生成白色沉淀；
故答案為：B中無(wú)沉淀，C中產(chǎn)生白色的沉淀；
（1）銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化硫，方程式為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△  .

CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；
故答案為：2H₂SO₄（濃）+Cu

△  .

CuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；
（2）二氧化硫通入硝酸鋇溶液，硝酸根在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，將二氧化硫與水反應(yīng)生成的亞硫酸根氧化成硫酸根，硫酸根與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
故答案為：BaSO₄；還原性；
（3）①甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生不溶于酸的沉淀是，加熱過(guò)程中揮發(fā)出硫酸酸霧，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
乙同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生不溶于酸的沉淀是空氣中含有氧氣，將反應(yīng)生成的二氧化硫生成硫酸根，硫酸根與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
故答案為：①白霧（酸霧） 空氣（空氣中氧氣）；
②B中產(chǎn)生沉淀的實(shí)質(zhì)是空氣中的氧氣將銅與濃硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫氧化，生成硫酸根，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄↓+4H⁺； 乙：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
故答案為：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄↓+4H⁺； 乙：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（4）合并（3）中兩同學(xué)的方案進(jìn)行試驗(yàn)．B中無(wú)沉淀生成，而C中產(chǎn)生白色沉淀，由此得出的結(jié)論是：SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀；
故答案為：SO₂與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO₃沉淀；
（5）A．氨氣溶于水顯堿性，二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸�物，易溶于堿，與堿反應(yīng)生成亞硫酸根離子，亞硫酸根于鋇離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，故A正確；
B．往溶液中通SO₂同時(shí)通入CO₂ 氣體，二氧化碳為酸性氧化物，碳酸的酸性弱于鹽酸，所以不會(huì)產(chǎn)生沉淀，故B錯(cuò)誤；
C．往溶液中滴加硅酸鈉溶液，硅酸的酸性弱于亞硫酸，反應(yīng)生成硅酸沉淀，故C正確；
D．往溶液中滴加NaOH溶液，二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸�物，易溶于堿，與堿反應(yīng)生成亞硫酸根離子，亞硫酸根于鋇離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，故D正確；
E．往溶液中滴加稀鹽酸溶液，不會(huì)產(chǎn)生沉淀，故E錯(cuò)誤；
F．往溶液中滴加氯水，氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸，硫酸與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，故F正確；
故選：ACDF．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，把握二氧化硫的性質(zhì)和各個(gè)裝置的作用及發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，題目難度較大．