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某学习小组在实验室研究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应:实验:向盛有2mL0.1mol/LBa(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生,液面上方略显浅棕色.探究1:白色沉淀产生
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某学习小组在实验室研究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应:
实验:向盛有2mL 0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生,液面上方略显浅棕色.
探究1:白色沉淀产生的原因.
(1)白色沉淀是___.
(2)分析白色沉淀产生的原因,甲同学认为是NO3-氧化了SO2,乙同学认为是溶液中溶解的O2氧化了SO2.
①支持甲同学观点的实验证据是___.
②依据甲的推断,请写出Ba(NO3)2溶液与SO2反应的离子方程式___.
③乙同学通过下列实验证明了自己的推测正确,请完成实验方案:
探究2:在氧化SO2的过程中,NO3-和O2哪种微粒起到了主要作用.
(3)图1,在无氧条件下,BaCl2溶液pH下降的原因是___.
(4)图2,BaCl2溶液中发生反应的离子方程式为___.
(5)依据上述图象你得出的结论是___,说明理由___.
实验:向盛有2mL 0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生,液面上方略显浅棕色.
探究1:白色沉淀产生的原因.
(1)白色沉淀是___.
(2)分析白色沉淀产生的原因,甲同学认为是NO3-氧化了SO2,乙同学认为是溶液中溶解的O2氧化了SO2.
①支持甲同学观点的实验证据是___.
②依据甲的推断,请写出Ba(NO3)2溶液与SO2反应的离子方程式___.
③乙同学通过下列实验证明了自己的推测正确,请完成实验方案:
实验操作 | 实验现象 |
向2mL ___mol/L ___ 溶液(填化学式)中通入SO2 | ___ |
实验操作 | 实验数据 |
向烧杯中加入煮沸了的0.1mol/L的BaCl2溶液25mL,再加入25mL植物油,冷却至室温,用pH传感器测定溶液pH随时间(t)的变化曲线 | 图1:向BaCl2(无氧)溶液中通入SO2 |
向烧杯中分别加入25mL 0.1mol/L的BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液,通入SO2,用pH传感器分别测定溶液pH随时间(t)变化的曲线. | 图2:分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2 |
(4)图2,BaCl2溶液中发生反应的离子方程式为___.
(5)依据上述图象你得出的结论是___,说明理由___.
▼优质解答
答案和解析
(1)SO2与Ba(NO3)2溶液的反应,根据元素守恒可知,白色沉淀应为BaSO4,故答案为:BaSO4;
(2)①NO3-氧化了SO2,则硝酸根被还原成一氧化氮,一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮,使得液面上方略显浅棕色,所以支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色,
故答案为:液面上方略显浅棕色;
②Ba(NO3)2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮,反应的离子方程式为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+,
故答案为:3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+;
③乙同学要证明了自己的推测正确,所用试剂应与甲同学一样,这样才可以做对比,所以所用试剂为0.1mol/LBaCl2溶液,可以看到有白色沉淀出现,
故答案为:0.1;BaCl2;试管内有白色沉淀产生;
(3)在无氧条件下,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸会使溶pH值下降,反应的方程式为SO2+H2O⇌H2SO3,H2SO3⇌HSO3-+H+,
故答案为:SO2+H2O⇌H2SO3,H2SO3⇌HSO3-+H+;
(4)图2,BaCl2溶液中通入二氧化硫,与图1相比酸性明显增加,说明氧气参加了反应,生成了硫酸钡和盐酸,反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+,
故答案为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;
(5)比较图1和图2可知,在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用,因为在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近,
故答案为:在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用;在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近,因此起氧化作用的主要是O2.
(2)①NO3-氧化了SO2,则硝酸根被还原成一氧化氮,一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮,使得液面上方略显浅棕色,所以支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色,
故答案为:液面上方略显浅棕色;
②Ba(NO3)2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮,反应的离子方程式为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+,
故答案为:3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+;
③乙同学要证明了自己的推测正确,所用试剂应与甲同学一样,这样才可以做对比,所以所用试剂为0.1mol/LBaCl2溶液,可以看到有白色沉淀出现,
故答案为:0.1;BaCl2;试管内有白色沉淀产生;
(3)在无氧条件下,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸会使溶pH值下降,反应的方程式为SO2+H2O⇌H2SO3,H2SO3⇌HSO3-+H+,
故答案为:SO2+H2O⇌H2SO3,H2SO3⇌HSO3-+H+;
(4)图2,BaCl2溶液中通入二氧化硫,与图1相比酸性明显增加,说明氧气参加了反应,生成了硫酸钡和盐酸,反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+,
故答案为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;
(5)比较图1和图2可知,在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用,因为在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近,
故答案为:在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用;在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近,因此起氧化作用的主要是O2.
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