Question

10．某研究小組將純凈的SO₂氣體通入0.1mol•L^-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象．

實驗步驟	實驗現象	結論
實驗1：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現象	假設一成立
實驗2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	白色沉淀生成

（2）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SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減小；V₁時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-（用離子方程式表示）．
（3）該小組還設計了實驗驗證假設二，請在實驗4橫線處寫出實驗步驟．

實驗步驟	實驗現象	結論
實驗3：在盛有不含O2的25m10.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體
實驗4：

Answer 1

分析 （1）因鹽酸的酸性大于亞硫酸，則二氧化硫與氯化鋇不反應；
Ba（NO₃）₂溶液中緩慢通入純凈的SO₂氣體，發生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀；
（2）實驗1在pH變小，與溶液生成亞硫酸的酸性增強有關；實驗2中溶液pH小于實驗1的原因，與生成硫酸有關；
（3）設計實驗驗證假設二，實驗3與4為對比實驗，實驗4中未經脫O₂處理，以此來解答．

解答 解：（1）因鹽酸的酸性大于亞硫酸，則二氧化硫與氯化鋇不反應，則實驗1中無現象；
Ba（NO₃）₂溶液中緩慢通入純凈的SO₂氣體，發生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀，則實驗2中生成白色沉淀，假設一成立，
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	結論
實驗1：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現象	假設一成立
實驗2：在盛有不含O2的25mL0.1mol•L-1Ba（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	白色沉淀生成

（2）實驗1中溶液pH變小的原因是SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減小；實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-，
故答案為：SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減小；3SO₂+2H₂O+2NO₃^-=2NO+4H⁺+3SO₄^2-；
（3）設計實驗驗證假設二，實驗3與4為對比實驗，實驗4中未經脫O₂處理，實驗4中出現白色沉淀，實驗3中無現象可知假設二成立，
故答案為：

實驗步驟	實驗現象	結論
實驗3：在盛有不含O2的25m10.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	無現象	假設二成立
實驗4：在盛有未經脫O2處理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	有白色沉淀生成

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點評 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，把握物質的性質與發生的反應為解答的關鍵，側重分析與實驗能力考查，注意發生的氧化還原反應判斷，題目難度不大．