Question

【題目】某校的化學興趣小組利用下列實驗裝置探究二氧化硫的性質，E中裝有常見氣體，與E裝置相連的玻璃導管可根據需要變換長短。

實驗開始時關閉K2打開K1，從分液漏斗中向燒瓶內加入濃硫酸。

(1)A中發生反應的化學方程式是：________________________________________。

(2)C中的現象是______________，證明SO2有____________性。

(3)D的作用是_____________________，反應的離子方程式為____________。

(4)A中反應完成后，關閉K1，打開K2，將E中的無色氣體緩緩注入B中，有白色沉淀產生：

①若E是無色有刺激性氣味氣體，它的分子式為________ (填化學式)

②若E是無色無味氣體， 產生的白色沉淀是_________(填化學式)。

(5)若將B中溶液換成Ba(NO3)2溶液，將會有白色沉淀生成，請用離子方程式解釋其原因________________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 紫色褪去 還原 吸收多余SO2，防止污染空氣 SO2+2OH-=SO32-+H2O NH3 BaSO4 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+

【解析】

在裝置A中Cu與濃硫酸混合加熱反應產生SO2氣體，將SO2通入B裝置的BaCl2溶液中二者不能發生反應，將SO2通入酸性KMnO4溶液，二者發生氧化還原反應，溶液的紫色褪去，SO2是大氣污染物，可根據其是酸性氧化物能夠與堿反應的性質用NaOH溶液進行尾氣處理，然后排放。將裝置E中氣體通入B中，會產生白色沉淀，若E是無色有刺激性氣味的氣體，則該氣體是NH3，NH3與SO2及H2O反應產生(NH4)2SO3，(NH4)2SO3與BaCl2產生BaSO3白色沉淀；若E是無色無味的氣體，則該氣體是O2或O3，能夠與溶解在溶液中SO2及H2O反應產生H2SO4，H2SO4與BaCl2產生BaSO4白色沉淀，SO2、H+、NO3-會發生氧化還原反應產生SO42-，據此分析解答。

(1)A中Cu與濃硫酸混合加熱發生反應產生CuSO4、SO2、H2O，發生反應的化學方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；

(2)酸性KMnO4溶液具有強的氧化性，SO2具有還原性，二者在溶液中發生氧化還原反應，使酸性KMnO4溶液的紫色褪去，因此看到C中的現象是紫色變為無色，證明SO2具有還原性；

(3)D中NaOH用于吸收多余的SO2氣體，防止大氣污染，即D的作用是吸收多余SO2，防止污染空氣，該反應的離子方程式為：SO2+2OH-=SO32-+H2O；

(4)①SO2是酸性氣體，能夠與堿發生中和反應產生亞硫酸鹽，若E是無色有刺激性氣味氣體，則該氣體是NH3，與SO2在溶液中反應產生(NH4)2SO3，(NH4)2SO3與BaCl2產生BaSO3白色沉淀；

②SO2具有強的還原性，若E是無色無味氣體，則該氣體是O2或O3，O2或O3具有強的氧化性，可以與溶解在溶液中SO2及H2O反應產生H2SO4，H2SO4與BaCl2產生BaSO4白色沉淀；

(5)SO2溶于水反應產生H2SO3，使溶液顯酸性，在酸性條件下NO3-具有強的氧化性，可以將SO2、H2SO3氧化為H2SO4，產生SO42-與Ba2+結合形成BaSO4白色沉淀，用離子方程式表示為：3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。