Question

（2012•洛阳模拟）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀．查阅资料得知常温下BaSO

Answer 1

解题思路：（1）根据溶液中Q与Ksp的关系分析；

（2）①加热试管中发生反应是Cu与H₂SO₄（浓）反应生成硫酸铜和二氧化硫；

②根据硫酸的沸点和加热温度分析，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H₂SO₄蒸气，由于BaSO₃能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO₄，有可能一是挥发出的H₂SO₄提供的SO₄^2-与Ba²⁺反应生成的，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO₂作用产生了硫酸，进而得到BaSO₄；

（3）氮气性质稳定，排净装置中的空气中的氧气，以验证上述原理是否正确；为除去反应中带出的雾状硫酸，可以将气体通过NaHSO₃溶液；

（4）乙实验后的C中的溶液会溶有SO₂，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO₄，滴加一种无色溶液的氧化剂，只能是H₂O₂溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO₄溶液是紫色．

（1）0.1mol•L^-1的BaCl₂溶液滴入饱和亚硫酸中没有沉淀生成，此时溶液中c（Ba²⁺）＜0.1 mol•L^-1，c（SO₃^2-）＜6.3×10^-8mol•L^-1，

其浓度商Q=c（Ba²⁺）×c（SO₃^2-）＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp（BaSO₃）=5.48×10^-7；

故答案为：不能；此时溶液中c（Ba²⁺）＜0.1 mol•L^-1，c（SO₃^2-）＜6，3×10^-8mol•L^-1，其浓度商Q=c（Ba²⁺）×c（SO₃^2-）＜0.1×6.3×10^-8=6.3×10^-9＜Ksp（BaSO₃）=5.48×10^-7；

（2）①加热试管中发生反应是Cu与H₂SO₄（浓）反应生成硫酸铜和二氧化硫，其反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）

△

.

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，

故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△

.

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；

②本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H₂SO₄蒸气，由于BaSO₃能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO₄，有可能一是挥发出的H₂SO₄提供的SO₄^2-与Ba²⁺反应生成BaSO₄：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO₂作用产生了硫酸，进而得到BaSO₄：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺，故答案为：BaSO₄；SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓、2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O═2BaSO₄↓+4H⁺；

（3）操作a通入N₂目的是排出装置中的O₂，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H₂SO₄且不产生新的杂质，还不能与SO₂反应，故该试剂应是饱和NaHSO₃溶液，

故答案为：排除装置内的空气（O₂）；饱和NaHSO₃溶液；

（4）乙实验后的C中的溶液会溶有SO₂，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO₄，滴加一种无色氧化剂，只能是H₂O₂溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO₄溶液是紫色，

故选：C．

点评：

本题考点： 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；性质实验方案的设计．

考点点评： 本题是以研究SO2的性质为载体的实验题，涉及Ksp的应用，方程式的书写，氧化剂的选择等，培养了学生灵活运用知识的能力．