Question

.某校化学兴趣小组探究SO₂的一些性质。

[探究一]：SO₂能否被BaCl₂溶液吸收。

甲.乙两同学分别设计如下装置甲和装置乙进行探究

甲、乙两同学实验时观察到各仪器中的现象如下：

	A	B	C	D
装置甲中的现象	Na2SO3固体表面有气泡.瓶中白雾	白色沉淀	-----	------
装置乙中的现象	Na2SO3固体表面有气泡.瓶中白雾	有气泡	有气泡	品红褪色

回答下列问题：

（1）甲同学经过后续实验确证了B中白色沉淀是BaSO₄.甲同学的后续实验操作是____

（2）乙同学分析装置甲中产生BaSO₄的可能原因有：

① A中产生的白雾是硫酸的酸雾，进入B中与BaCl₂溶液反应生成BaSO_４沉淀。

②________________________（用离子方程式表示）。

（3）装置乙中B中所盛试剂是___；乙同学在滴加浓硫酸之前的操作是___________

（4）通过上述实验，得出的结论是________________________

[探究二]：SO₂与FeCl₃溶液的反应

查阅资料： ①Fe(HSO₃)²⁺离子为红棕色，它可以将Fe³⁺还原为Fe²⁺；②生成Fe(HSO₃)²⁺离子的反应为可逆反应。实验步骤为：

步骤I	往5mL1mol·L^-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色。
步骤II	往5mL重新配制的1mol·L^-1 FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色。

回答下列问题:

（5）当SO₂通入到FeCl₃（未用盐酸酸化）溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。

则溶液由棕黄色变成红棕色的原因是_________；写出溶液由红棕色变为浅绿色时发生反应的离子方程式___________

（6）通过实验可知_____和________可缩短浅绿色出现的时间。

Answer

打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4 2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+ 饱和NaHSO3溶液 打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹 SO2不能被BaCl2溶液吸收 二氧化硫溶于水SO2+ H2OHSO3-+H+ Fe3++HSO3- Fe(HSO3)2+ Fe3++ Fe(HSO3)2++H2O =2Fe2++SO42-+3H+ 加热 增加FeCl3溶液的酸度

【解析】（1）硫酸钡不溶于水，不溶于酸，甲同学经过后续实验确证了B中白色沉淀是BaSO4，甲同学的后续实验操作是打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4，故答案为：打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4；

（2）产生BaSO4的可能原因有：① A中产生的白雾是硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO４沉淀。②溶液中的二氧化硫被空气中的氧气氧化为硫酸，从而生成硫酸钡，反应的离子方程式为2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+，故答案为：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+；

（3）为了防止形成硫酸的酸雾对实验的影响，装置乙需要除去硫酸的酸雾，可以选用饱和NaHSO3溶液；为了防止二氧化硫被氧气氧化，在滴加浓硫酸之前可以用氮气除去装置中的空气，故答案为：饱和NaHSO3溶液 ；打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹；

（4）根据装置乙中的现象，二氧化硫不能被BaCl2溶液吸收，故答案为：SO2不能被BaCl2溶液吸收；

（5）SO2与FeCl3溶液混合，先是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸部分电离生成亚硫酸氢根，亚硫酸氢根与三价铁离子结合生成Fe（HSO3）2+离子，所以方程式为：H2O+SO2⇌H2SO3，H2SO3⇌H++HSO3-，Fe3++HSO3-⇌Fe（HSO3）2+；Fe（HSO3）2+离子可以将Fe3+还原为Fe2+，则由氧化还原反应有升必有降，则离子方程式为：Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+，溶液由红棕色变为浅绿色，故答案为：二氧化硫溶于水H2O+SO2⇌H2SO3，H2SO3⇌H++HSO3-，Fe3++HSO3-⇌Fe（HSO3）2+；Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+；

（6）综合上述实验分析，升高温度、提高FeCl3溶液的酸性会加快反应速率，缩短浅绿色出现的时间，故答案为：加热、提高FeCl3溶液的酸性。

点睛：本题考查的探究SO2与氯化钡溶液、FeCl3溶液的反应过程的实验方案设计，属于高频考点，把握实验 探究的一般方法和二氧化硫的性质与现象间的关系为解答的关键。本题的难点是SO2与FeCl3溶液的反应的探究。