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(shè)：

假設(shè)一：溶液中的NO3-

假設(shè)二：溶液中溶解的O2；

(1)驗(yàn)證假設(shè)一

該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)一，請?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚懴嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)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(shè)一成立
實(shí)驗(yàn)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(yīng)，該小組還測得上述兩個實(shí)驗(yàn)中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是____________；V1時，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是__________。（用離子方程式表示）

(2)驗(yàn)證假設(shè)二

請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
__________________	______________	假設(shè)二成立

(3)若假設(shè)二成立，請預(yù)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(jì)），充分反應(yīng)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(xiàn)象 有白色沉淀生成 SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象	假設(shè)二成立
實(shí)驗(yàn)3：在盛有未經(jīng)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(yīng)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(zhì)的量前者大于后者

【解析】

（1）根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理分析；（2）要驗(yàn)證假設(shè)2成立，只需要驗(yàn)證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀；（3）根據(jù)反應(yīng)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(jù)強(qiáng)酸制備弱酸規(guī)律，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，不會產(chǎn)生沉淀，所以無明顯現(xiàn)象；二氧化硫溶于水，與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與硝酸根離子反應(yīng)生成硫酸根離子，硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，所以會產(chǎn)生白色沉淀；

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)2發(fā)生反應(yīng)：3SO2+2H2O+2NO3=2NO↑+4H++3SO42，反應(yīng)中生成了強(qiáng)酸硫酸，則實(shí)驗(yàn)2的pH小于實(shí)驗(yàn)1，故答案為：無明顯現(xiàn)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(yàn)證假設(shè)2成立，只需要驗(yàn)證二氧化硫通入未經(jīng)脫氧氣處理氯化鋇溶液中看是否產(chǎn)生白色沉淀，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明假設(shè)二成立；故答案為：將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中；有白色沉淀生成；

（3）根據(jù)離子反應(yīng)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(zhì)的量前者大于后者，因此實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小。故答案為：小于；反應(yīng)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(zhì)的量前者大于后者。