Question

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

實驗操作和現象：（BaCl₂提示：A中產生的白霧，是H₂SO₄的酸霧）

操作	現象
關閉彈簧夾，滴加一定量濃硫酸，加熱	A中有白霧生成，銅片表面產生氣泡 B中有氣泡冒出，產生大量白色沉淀 C中產生白色沉淀，液面上方略顯淺棕色并逐漸消失
打開彈簧夾，通入N2，停止加熱，一段時間后關閉
從B、C中分別取少量白色沉淀，加稀鹽酸	均未發現白色沉淀溶解

（1）A中反應的化學方程式是______．
（2）C中白色沉淀是______，該沉淀的生成表明SO₂具有______性．
（3）C中液面上方生成淺棕色氣體的化學方程式是______．
（4）分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產生的原因，甲認為是空氣參與反應，乙認為是白霧參與反應．
①為證實各自的觀點，在原實驗基礎上：
甲在原有操作之前增加一步操作，該操作是______；
乙在A、B間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是足量飽和NaHSO₃溶液．其目的是______．
②甲、乙分別進行實驗，B中現象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

檢驗白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸．結合離子方程式解釋白色沉淀產生原因：
甲：______；乙：______．
（5）合并（4）中兩同學的方案進行試驗．B中無沉淀生成，而C中產生白色沉淀，由此得出的結論是______．

Answer 1

解：（1）由現象可知，A中發生Cu與濃硫酸的反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水，該反應為Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，S元素的化合價升高，則體現SO₂具有還原性，故答案為：BaSO₄；還原；
（3）C中液面上方發生NO被氧化生成二氧化氮的反應，該反應為2NO+O₂=2NO₂，故答案為：2NO+O₂=2NO₂；
（4）①B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化，則為防止被氧化，應通N₂一段時間，排除裝置的空氣，足量飽和NaHSO₃溶液吸收H₂SO₄酸霧，
故答案為：通N₂一段時間，排除裝置的空氣；吸收H₂SO₄酸霧；
②由白色沉淀，發現均不溶于稀鹽酸，白色沉淀為硫酸鋇，甲中發生SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，乙中發生2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺，
故答案為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺；
（5）合并（4）中兩同學的方案進行試驗，得出的結論為SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應（硝酸鹽除外）生成BaSO₃沉淀，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應BaSO₃沉淀，
故答案為：SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應生成BaSO₃沉淀．
分析：（1）由現象可知，A中發生Cu與濃硫酸的反應，生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）C中白色沉淀為硫酸鋇，S元素的化合價升高；
（3）C中液面上方發生NO被氧化生成二氧化氮的反應；
（4）①B中亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化；硫酸酸霧能與B、C中鋇離子反應；
②白色沉淀均不溶于鹽酸，則白色沉淀為硫酸鋇，以此分析發生的反應；
（5）SO₂與可溶性鋇的強酸鹽不能反應，SO₂與可溶性鋇的弱酸鹽能反應．
點評：本題考查實驗方案的評價及性質實驗方案的設計，題目難度較大，注意把握裝置的作用及發生的反應是解答的關鍵，（4）、（5）為解答的難點．