Question

2．某研究小組將純凈的SO₂氣體通入0.1mol•L?¹的Ba（NO₃）₂溶液中，得到了BaSO₄沉淀，為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO₂，該小組進行了如下假設：
假設一：溶液中的NO₃^-
假設二：溶液中溶解的O₂
（1）驗證假設一
該小組設計實驗驗證假設一，請在下表空白處填寫相關實驗現(xiàn)象

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
實驗1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體		假設一成立
實驗2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體

（2）為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO₂體積的變化曲線入如圖，實驗1中溶液pH變小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃；V₁時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是（用離子方程式表示）3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=3SO₄^2-+4H⁺+2NO．
（3）驗證假設二：請設計實驗驗證假設二，寫出實驗步驟，預期現(xiàn)象和結論（不要求寫具體操作過程）．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
		假設二成立

Answer 1

分析 （1）亞硫酸酸性弱于鹽酸，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應；二氧化硫溶于水，與水反應生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀；
（2）試驗1中，二氧化硫溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸電離出氫離子，所以溶液的pH減小；試驗2中反應生成強電解質(zhì)硫酸，則實驗2的pH更��；
（3）要驗證假設2成立，只需要驗證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀．

解答 解：（1）亞硫酸酸性弱于鹽酸，依據(jù)強酸制備弱酸規(guī)律，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，不會產(chǎn)生沉淀，所以無明顯現(xiàn)象；
二氧化硫溶于水，與水反應生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，所以會產(chǎn)生白色沉淀；
故答案為：無明顯現(xiàn)象、有白色沉淀生成；
（2）試驗1中，二氧化硫溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸電離出氫離子：H₂SO₃?2H⁺+SO₃^2-，所以溶液的pH減小；試驗2發(fā)生反應：3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-，反應中生成了強酸硫酸，則實驗2的pH小于實驗1，
故答案為：SO₂溶于水后生成H₂SO₃；3SO₂+2NO₃^-+2H₂O=3SO₄^2-+4H⁺+2NO
（3）要驗證假設2成立，只需要驗證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明假設二成立；
故答案為：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
實驗1：作為參考實驗		假設二成立
實驗3：將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中	有白色沉淀生成

點評 本題考查了實驗方案設計評價，明確實驗目的及實驗原理、二氧化硫的性質(zhì)是解題關鍵，題目難度不大．注意掌握物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設計與評價原則．