Question

【題目】某化學(xué)小組為研究SO2的化學(xué)性質(zhì)并探究與可溶性鋇的強(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，加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下：

(1)關(guān)閉活塞K2，K3，打開活塞K1，向A中滴加一定量的濃硫酸并加熱，A中有白霧生成，銅片表面產(chǎn)生氣泡。

(2)當(dāng)C出現(xiàn)明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉K1，并停止加熱。

①寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式______；

②B裝置的作用是_____；

③C中的現(xiàn)象為__；

(3)打開活塞K2，再向A中滴加一定量的濃硫酸并加熱，D中有氣泡冒出，產(chǎn)生少量白色沉淀，E中產(chǎn)生白色沉淀，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失；

(4)從D、E中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸，白色沉淀不溶解。

①分析D中產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的沉淀的原因____；

②為了證實(shí)上述分析是否正確，在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在打開活塞K2之后增加一步操作，該操作是___；

(5)增加以上操作后，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟(3)，D中無沉淀生成，而E中仍產(chǎn)生白色沉淀，用離子方程式解釋E中仍有白色沉淀的原因__。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O 除去SO2中的H2SO4 石蕊試液變紅 儀器中殘留的氧氣氧化了H2SO3 打開K3，通入N2一段時間 3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O

【解析】

由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置A中濃硫酸與銅片共熱反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫的白霧中混有硫酸，裝置B用于除去二氧化硫中混有的硫酸；二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使溶液呈酸性，C裝置中石蕊試液變紅色，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，裝置D中無白色沉淀生成，二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使溶液呈酸性，酸性條件下，硝酸根將亞硫酸氧化生成硫酸，硫酸與與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇，裝置E中有白色沉淀生成。

（2）①A中濃硫酸與銅片共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案為：Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O；

②裝置A中產(chǎn)生的白霧中混有硫酸，能與會氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，會干擾二氧化硫性質(zhì)的驗(yàn)證，則B裝置的作用是用亞硫酸氫鈉溶液除去硫酸，排出干擾二氧化硫性質(zhì)的驗(yàn)證，故答案為：除去SO2中的H2SO4；

③二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使溶液呈酸性，能使C裝置中石蕊試液變紅色，故答案為：石蕊試液變紅；

（4）①E中產(chǎn)生白色沉淀，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失說明裝置中儀器中殘留氧氣，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，裝置D中產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的白色沉淀，說明儀器中殘留氧氣將亞硫酸氧化生成硫酸，硫酸與與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇，故答案為：儀器中殘留的氧氣氧化了H2SO3；

②為排出儀器中殘留氧氣的干擾，在打開活塞K2之后，打開K3，通入氮?dú)庖欢螘r間，排盡儀器中的氧氣，故答案為：打開K3，通入N2一段時間；

（5）E中產(chǎn)生白色沉淀的原因是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，使溶液呈酸性，酸性條件下，硝酸根將亞硫酸氧化生成硫酸，硫酸與與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O，故答案為：3H2SO3+2NO3—+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O。