Question

【題目】某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1molL﹣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，該小組提出了如下假設：

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了假設一，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(jié)論
實驗1：在盛有不含O2的25mL0.1molL﹣1BaCl2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25mL0.1molL﹣1Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	________

為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。實驗1中溶液pH變小的原因是____________；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）

(2)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(jié)論：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
__________________	______________	假設二成立

(3)若假設二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液（溶液體積變化忽略不計），充分反應后兩溶液的pH前者_____________（填“大于”或“小于”）后者，理由是__________________________。

Answer 1

【答案】無明顯現(xiàn)象 有白色沉淀生成 SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1：在盛有不含O2的25mL0.1molL﹣1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現(xiàn)象	假設二成立
實驗3：在盛有未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中，緩慢通入純凈的SO2氣體	有白色沉淀生成

小于 反應的離子方程式表面，足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質(zhì)的量前者大于后者

【解析】

（1）根據(jù)強酸制弱酸的原理分析；（2）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；（3）根據(jù)反應離子方程式中氫離子多少分析解答。

（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；

實驗1中，二氧化硫溶于水后生成H2SO3，亞硫酸電離出氫離子：H2SO3H++HSO3，所以溶液的pH減小，實驗2發(fā)生反應：3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42，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：無明顯現(xiàn)象；有白色沉淀生成；SO2溶于水后生成H2SO3；3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42；

（2）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：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；

（3）根據(jù)離子反應方程式O2+2SO2+2H2O=4H++2SO42、3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42，這說明足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質(zhì)的量前者大于后者，因此實驗1中溶液pH變小。故答案為：小于；反應的離子方程式表面，足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質(zhì)的量前者大于后者。