Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室研究SO2與Ba(NO3)2溶液的反應(yīng)：

實(shí)驗(yàn)：向盛有2mL0.1mol/LBa(NO3)2溶液的試管中，緩慢通入SO2氣體，試管內(nèi)有白色沉淀產(chǎn)生，液面上方略顯淺棕色。

探究1:白色沉淀產(chǎn)生的原因。

(1)白色沉淀是___。

(2)分析白色沉淀產(chǎn)生的原因，甲同學(xué)認(rèn)為是NO3-氧化了SO2，乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中溶解的O2氧化了SO2。

①支持甲同學(xué)觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是_____________________________________。

②依據(jù)甲的推斷，請(qǐng)寫(xiě)出Ba(NO3)2溶液與SO2反應(yīng)的離子方程式___________________________________。

③乙同學(xué)通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)證明了自己的推測(cè)正確，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
向2mL____mol/L____溶液(填化學(xué)式)中通入SO2	____________

探究2：在氧化SO2的過(guò)程中，NO3-和O2哪種微粒起了主要作用。

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
向燒杯中加入煮沸了的0.1mol/L的BaCl2溶液25mL，再加入25mL植物油，冷卻至室溫，通入SO2，用pH傳感器測(cè)定溶液pH隨時(shí)間(t)的變化曲線	圖1:向BaCl2(無(wú)氧)溶液中通入SO2
向燒杯中分別加入25mL0.1mol/L的BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液，通入SO2，用pH傳感器分別測(cè)定溶液pH隨時(shí)間(t)變化的曲線。	圖2:分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2

(3)圖1，在無(wú)氧條件下，BaCl2溶液pH下降的原因是______________________________。

(4)圖2，BaCl2溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。

(5)依據(jù)上述圖像你得出的結(jié)論是________，說(shuō)明理由_________________________

Answer 1

【答案】BaSO4 液面上方略顯淺棕色 3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H+ 0.1 BaCl2 試管內(nèi)有白色沉淀產(chǎn)生 SO2+H2OH2SO3 H2SO3HSO3—+H+ 2Ba2++2SO2+O2+3H2O2BaSO4↓+4H+ 在氧化SO2的過(guò)程中，O2起了主要作用 在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢(shì)，幅度接近，因此起氧化作用的主要O2

【解析】

(1)SO2與Ba(NO3)2溶液的反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可知，白色沉淀應(yīng)為BaSO4；

(2)①NO3-氧化了SO2，則硝酸根被還原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略顯淺棕色；

②Ba(NO3)2溶液與SO2反應(yīng)生成硫酸鋇和一氧化氮，根據(jù)元素守恒和電荷守恒書(shū)寫(xiě)離子方程式；

③乙同學(xué)要證明了自己的推測(cè)正確，所用試劑應(yīng)與甲同學(xué)一樣，這樣才可以做對(duì)比，反應(yīng)后會(huì)生成硫酸鋇沉淀；

(3)二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸會(huì)使溶pH值下降；

(4)圖2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，與圖1相比酸性明顯增加，說(shuō)明氧氣參加了反應(yīng)，生成了硫酸鋇和鹽酸；

(5)在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢(shì)、幅度接近，據(jù)此答題。

(1)SO2與Ba(NO3)2溶液的反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可知，白色沉淀應(yīng)為BaSO4；

(2)①NO3-氧化了SO2，則硝酸根被還原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略顯淺棕色，所以支持甲同學(xué)觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是液面上方略顯淺棕色；

②Ba(NO3)2溶液與SO2反應(yīng)生成硫酸鋇和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+；

③乙同學(xué)要證明了自己的推測(cè)正確，所用試劑應(yīng)與甲同學(xué)一樣，這樣才可以做對(duì)比，所以所用試劑為0.1mol/LBaCl2溶液，可以看到有白色沉淀出現(xiàn)；

(3)在無(wú)氧條件下，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸會(huì)使溶pH值下降，反應(yīng)的方程式為SO2+H2OH2SO3，H2SO3HSO3-+H+；

(4)圖2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，與圖1相比酸性明顯增加，說(shuō)明氧氣參加了反應(yīng)，生成了硫酸鋇和鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+；

(5)比較圖1和圖2可知，在氧化SO2的過(guò)程中，O2起了主要作用，因?yàn)樵?/span>BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2，pH變化趨勢(shì)、幅度接近。