Question

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，該小組突出了如下假設(shè):

假設(shè)一：溶液中的NO₃^-

假設(shè)二：溶液中溶解的O₂

（1）       驗證假設(shè)

該小組涉及實驗驗證了假設(shè)一，請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體		假設(shè)一成立
實驗2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體

（2）為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO₂體積的變化曲線入下圖

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(shè)二

請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二，寫出實驗步驟，預期現(xiàn)象和結(jié)論。

實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論（不要求寫具體操作過程）

（3）       若假設(shè)二成立，請預測：在相同條件下，分別通入足量的O₂和KNO₃，氧化相同的H₂SO₃溶液（溶液體積變化忽略不計），充分反映后兩溶液的pH前者_______(填大于或小于)后者，理由是

___________

Answer 1

【答案】（1）無現(xiàn)象、白色沉淀生成（2）SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減��；SO₂ +H₂OH₂SO₃ H₂SO₃2H⁺ +SO₃^2-，H⁺+NO₃^-=HNO₃，硝酸酸性大于亞硫酸；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2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
實驗2：在盛有富含O2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

（3）大于，前者是將H₂SO₃氧化成硫酸，后者是生成硝酸，硝酸的酸性大于硫酸，故前者pH大于后者。

【解析】

試卷分析：（1）根據(jù)強酸制弱酸的原理，亞硫酸是弱酸不能制備鹽酸，故實驗1無現(xiàn)象，SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，電離出Ｈ^＋，和NO₃^-結(jié)合生成硝酸，具有強氧化性，將SO₃^2-氧化成SO₄^2-，故生成白色的BaSO₄沉淀；（2）SO₂溶于水后生成H₂SO₃，亞硫酸顯酸性，故pH值減��；SO₂ +H₂OH₂SO₃ H₂SO₃2H⁺ +SO₃^2-，H⁺+NO₃^-=HNO₃，硝酸酸性大于亞硫酸；驗證假設(shè)二需要做對比實驗如下：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
實驗1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2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
實驗2：在盛有富含O2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

（3）前者是將H₂SO₃氧化成硫酸，后者是生成硝酸，硝酸的酸性大于硫酸，故前者pH大于后者。故前者pH值大于后者。

考點：實驗設(shè)計與評價  探究實驗