Question

【題目】某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1molL﹣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25mL0.1molL﹣1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	_______	假設一成立
實驗2：在盛有不含O2的25mL0.1molL﹣1Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體	________

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____________；V1時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是__________。（用離子方程式表示）

(2)驗證假設二

請設計實驗驗證假設二，寫出實驗步驟、預期現象和結論：

實驗步驟	實驗現象	結論
__________________	______________	假設二成立

(3)若假設二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液（溶液體積變化忽略不計），充分反應后兩溶液的pH前者_____________（填“大于”或“小于”）后者，理由是__________________________。

Answer 1

【答案】無明顯現象 有白色沉淀生成 SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42

實驗步驟	實驗現象	結論
實驗1：在盛有不含O2的25mL0.1molL﹣1BaCl2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3：在盛有未經脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中，緩慢通入純凈的SO2氣體	有白色沉淀生成

小于 反應的離子方程式表面，足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質的量前者大于后者

【解析】

（1）根據強酸制弱酸的原理分析；（2）要驗證假設2成立，只需要驗證二氧化硫通入未經脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產生白色沉淀；（3）根據反應離子方程式中氫離子多少分析解答。

（1）亞硫酸酸性弱于鹽酸，依據強酸制備弱酸規律，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，不會產生沉淀，所以無明顯現象；二氧化硫溶于水，與水反應生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，所以會產生白色沉淀；

實驗1中，二氧化硫溶于水后生成H2SO3，亞硫酸電離出氫離子：H2SO3H++HSO3，所以溶液的pH減小，實驗2發生反應：3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42，反應中生成了強酸硫酸，則實驗2的pH小于實驗1，故答案為：無明顯現象；有白色沉淀生成；SO2溶于水后生成H2SO3；3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42；

（2）要驗證假設2成立，只需要驗證二氧化硫通入未經脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產生白色沉淀，若產生白色沉淀，則證明假設二成立；故答案為：將純凈的SO2氣體通入未經脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中；有白色沉淀生成；

（3）根據離子反應方程式O2+2SO2+2H2O=4H++2SO42、3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42，這說明足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質的量前者大于后者，因此實驗1中溶液pH變小。故答案為：小于；反應的離子方程式表面，足量的O2和NO3-分別氧化相同H2SO3，生成的H+的物質的量前者大于后者。