Question

2．某研究性學校小組利用下列有關裝置對SO₂的性質及空氣中SO₂的含量進行探究（裝置的氣密性已檢查）

（1）裝置A中反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）滴加濃硫酸之前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，再關閉彈簧夾．此操作的目的是排除裝置中氧氣對實驗的干擾．
（3）實驗過程裝置B中沒有明顯變化．實驗結束取下裝置B，從中分別取少量溶液于兩支潔凈試管中．向第1支試管中滴加適量氨水出現白色沉淀BaSO₃（填化學式）；向第2支試管中滴加適量新制氯水，仍然出現白色沉淀，該反應的離子方程式是Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O=BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-．
（4）裝置C中的溶液中出現淡黃色渾濁，該實驗證明SO₂具有氧化性．
（5）裝置D的作用是吸收SO₂尾氣，防止污染空氣．
（6）實驗后，測定裝置D中溶液呈堿性．溶液為什么呈堿性呢？大家有兩種不同的假設：
①生成的Na₂SO₃水解產生OH^-（SO₃^2-+H₂O?HSO₃+OH^-）；②氫氧化鈉剩余．請設計實驗方案證明哪種假設成立．可任選下列試劑進行實驗：Na₂SO₃溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl₂溶液、稀硫酸

實驗步驟	實驗操作	預期現象與結論
1	取少量溶液于試管，滴入幾滴酚酞	溶液變紅
2	然后加入足量的BaCl2溶液	溶液中產生白色沉淀，最后若紅色褪去，則說明①正確；若紅色不能褪去，則說明②正確

Answer 1

分析 （1）裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水，據此寫出反應的化學方程式；
（2）裝置中氧氣影響測定，需要用氮氣除去雜質中的空氣；
（3）二氧化硫易溶于水，但是二氧化硫不與氯化鋇溶液反應，當向溶液中通入氨氣后生成亞硫酸銨，亞硫酸銨溶液與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇；氯氣具有強氧化性，氯氣將二氧化硫氧化成硫酸，硫酸與氯化鋇反應生成氯化鋇沉淀，據此寫出反應的離子方程式；
（4）二氧化硫與硫化氫反應生成淡黃色的S單質，二氧化硫表現了氧化性；
（5）二氧化硫有毒，多余的氣體需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（6）向實驗1的溶液中加入足量氯化鋇溶液，根據溶液顏色變化判斷．

解答 解：（1）裝置A中亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）裝置中的氧氣影響二氧化硫含量的測定，所以為了排除裝置中空氣，應該滴加濃硫酸之前，打開彈簧夾，通入一段時間N₂，再關閉彈簧夾，
故答案為：排除裝置中氧氣對實驗的干擾；
（3）向第1支試管中滴加適量氨水，氨水與二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇白色沉淀；氯氣將二氧化硫氧化成硫酸，硫酸與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，反應的離子方程式為：Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O=BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-，
故答案為：BaSO₃；Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O=BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-；
（4）C中發生反應為：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，反應中二氧化硫得電子化合價降低而作氧化劑，表現了氧化性，
故答案為：氧化；
（5）二氧化硫氣體是一種有毒氣的酸性氧化物，多余的氣體不能直接排放，需要用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；
（6）取少量溶液于試管，滴入幾滴酚酞，溶液變成紅色，然后向該溶液中然后加入足量的BaCl₂溶液，溶液中產生白色沉淀，若最后紅色褪去，則說明①正確，若紅色不能褪去，則說明②正確，故答案為：

實驗步驟	實驗操作	預期現象與結論
2	然后加入足量的BaCl2溶液	溶液中產生白色沉淀，最后若紅色褪去，則說明①正確；若紅色不能褪去，則說明②正確

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點評 本題考查了探究物質性質、測量物質含量的方法，題目難度較大，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力，明確實驗原理及化學實驗基本操作方法為解答關鍵，（6）為易錯點，注意性質實驗方案的設計與評價原則．