Question

SO₂是高中化学重点学习大三大气体之一，是常见的大气污染物之一，同时有是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义，请回答下列问题。

Ⅰ.某研究小组将纯净的SO₂气体通入0.5mol/L的Ba(NO₃)₂溶液中，得到了BaSO₄沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO₂，该小组提出了如下假设：

假设一：溶液中的NO₃^-

假设二：溶液中溶解的O₂

（1）验证假设一

①请在下表空白处填写相关实验现象。

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	____	假设一成立
实验2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体	____

②设计实验1的目的是_________。

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO₂体积的变化曲线如图甲所示。实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_________。

Ⅱ.我国规定空气中SO₂含量不得超过0.02mg/L。某化学兴趣小组选用图乙实验装置，测定工业原料气(含SO₂、N₂、O₂)中SO₂的含量(已知碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄)。

（1）若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是:原料气→______ (用字母和箭头表示)。当装置②中出现_______现象时，立即停止通气。

（2）你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的酸性KMnO₄溶液的是________。（填字母代号）

A.NaOH溶液     B.溴水     C.氨水     D.BaCl₂溶液

Ⅲ.中华人民共和国国家标准规定葡萄酒中SO₂最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图丙装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO₂，并对其含量进行定性测定。

（1）B中加入250.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO₂全部逸出并与C中H₂O₂完全反应，除去C中过量的H₂O₂，然后用0.0900mol/L NaOH标准溶液进行滴定，滴定终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO₂含量为_______g/L。

（2）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施____。

Answer

无明显现象 有白色沉淀产生 做对比实验 3SO3+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓ +4H++2NO↑（或3H2SO4+2NO3-+3Ba2+=2NO↑+3BaSO4↓+4H++H2O） c→d→b→a→e 溶液紫（或紫红）色褪去 B 0.288 盐酸的挥发性；不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响

【解析】Ⅰ.（1）根据强酸制弱酸的原理，亚硫酸是弱酸不能制备盐酸，故实验1无明显现象，SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，电离出Ｈ＋，和NO3-结合生成硝酸，具有强氧化性，将SO32-氧化成SO42-，故生成白色的BaSO4沉淀；（2）实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体，实验2：在盛有富含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体，对比实验观察反应现象确定硝酸根在酸溶液中具有氧化性，故为做对比实验；（2）实验1中，SO2溶于水后生成H2SO3，H2SO3Ｈ＋+ HSO3-、HSO3-Ｈ＋+ SO32-，所以溶液pH值减小，实验2发生反应：3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-↓ +4H++2NO，把门反应中生成了强酸硫酸，则实验2的pH小于实验1，答案为：3SO3+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓ +4H++2NO↑或3H2SO4+2NO3-+3Ba2+=2NO↑+3BaSO4↓+4H++H2O；

Ⅱ. （1）原料气通过高锰酸钾溶液，能氧化亚硫酸，生成硫酸，吸收二氧化硫气体，通过装置①③排水量气测定仪器和氮气的体积；装置②是吸收二氧化硫气体，高锰酸钾溶液为紫色，全部反应紫色褪去，应停止通气，连接装置接口顺序为：c→d→b→a→e，装置②是吸收二氧化硫气体，高锰酸钾溶液为紫色，全部反应紫色褪去，应停止通气，否则二氧化硫吸收不完全，造成误差；（2）二氧化硫具有还原性，可以利用高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，A、氢氧化钠虽然能吸收二氧化硫气体但无明显现象，选项A不选；B、溴水可以吸收二氧化硫，溶液棕红色褪去，现象明显，选项B选；C、氨水可以吸收二氧化硫，但现象不明显，选项C不选；D、BaCl2溶液不能吸收二氧化硫，选项D不选。答案选B；

Ⅲ. （1）根据2NaOHH2SO4SO2可知SO2的质量为： ×(0.0900mol/L×0.025L)×64g/mol=0.072g该葡萄酒中的二氧化硫含量为=0.288g/L；（2）由于盐酸是挥发性酸，挥发的酸消耗氢氧化钠，使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大，测定结果偏高；因此改进的措施为：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响。