Question

【題目】某學習小組在實驗室研究SO2與Ba（NO3）2溶液的反應。

實驗：向盛有2mL 0.1mol/L Ba（NO3）2溶液的試管中，緩慢通入SO2氣體，試管內有白色沉淀產生，液面上方略顯淺棕色。

探究1：白色沉淀產生的原因。

（1）白色沉淀是_________（填化學式）。

（2）分析白色沉淀產生的原因，甲同學認為是NO3－氧化了SO2，乙同學認為是溶液中溶解的O2氧化了SO2。

①支持甲同學觀點的實驗證據是______________。

②乙同學通過下列實驗證明了自己的推測正確，請完成實驗方案：

實驗操作	實驗現象
向2mL___mol／L ___溶液（填化學式）中通入SO2	____________

探究2：在氧化SO2的過程中，NO3－和O2哪種微粒起到了主要作用。

實驗操作	實驗數據
向燒杯中加入煮沸了的0.1 mol／L的BaCl2溶液25mL，再加入25mL植物油，冷卻至室溫，用pH傳感器測定溶液pH隨時間（t）的變化曲線	圖1：向BaCl2 （無氧）溶液中通入SO2
向燒杯中分別加入25mL 0.1 mol／L的BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液，通入SO2，用pH傳感器分別測定溶液pH隨時間（t）變化的曲線。	圖2：分別向BaCl2、Ba（NO3）2溶液中通入SO2

（3）圖1，在無氧條件下，向BaCl2溶液中持續通入SO2，溶液pH下降是因為_________（用方程式表示）。

（4）圖2，BaCl2溶液中發生反應的離子方程式為___________。

（5）依據上述圖像你得出的結論是_______________。

Answer 1

【答案】BaSO4 液面上方略顯淺棕色 0.1 mol/L BaCl2溶液 生成白色沉淀 SO2+H2OH2SO3 、H2SO3HSO3－+H+ 2Ba2++2SO2+O2＝2BaSO4+4H+ 氧化二氧化硫過程中，氧氣起主要作用

【解析】

（1）SO2與Ba（NO3）2溶液的反應，根據元素守恒可知，白色沉淀應為BaSO4；

（2）①NO3-氧化了SO2，則硝酸根被還原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略顯淺棕色，所以支持甲同學觀點的實驗證據是液面上方略顯淺棕色；

②乙同學要證明了自己的推測正確，應使用鋇鹽且陰離子不能氧化二氧化硫，這樣才可以做對比，所以所用試劑為0.1mol/LBaCl2溶液，可以看到有白色沉淀出現；

（3）在無氧條件下，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸會使溶pH值下降，反應的方程式為SO2+H2OH2SO3 、H2SO3HSO3－+H+；

（4）圖2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，與圖1相比酸性明顯增加，說明氧氣參加了反應，生成了硫酸鋇和鹽酸，反應的離子方程式為2Ba2++2SO2+O2＝2BaSO4+4H+；

（5）比較圖1和圖2可知，在氧化SO2的過程中，O2起了主要作用，因為在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-，而圖2中，分別向BaCl2、Ba（NO3）2溶液中通入SO2，pH變化趨勢、幅度接近，

故答案為：在氧化SO2的過程中，O2起了主要作用。