Question

某校研究性學習小組同學在實驗時把SO₂通入裝有1mol/L BaCl₂溶液的試管中，出現(xiàn)了白色渾濁物．
（1）實驗小組的同學根據沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關數(shù)據，經過計算推導得出：常溫下即使把SO₂通入1mol/L BaCl₂溶液中至飽和，也不可能生成BaSO₃沉淀，故白色渾濁物只能是BaSO₄．你認為所查閱的數(shù)據為：

 

．
（2）二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產生沉淀，而實際受到空氣和溶液中氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象．為了避免產生沉淀，某化學小組設計了如圖實驗裝置，實驗操作步驟如下：

①氣密性檢查完好后，在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒，通過

 

注入稀硫酸．打開活塞，將產生的氫氣導入到后續(xù)裝置．
②D中氣泡均勻冒出并驗純后關閉活塞，將裝置D的導管插入燒杯中．
③通過裝置B的

 

滴加濃硫酸，產生的氣體進入到BaCl₂溶液中，溶液保持澄清．
④打開活塞，將產生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間．
⑤將盛有BaCl₂溶液的試管從裝置中取出，拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水，隨即出現(xiàn)白色渾濁，滴加稀鹽酸并振蕩，白色渾濁不消失．
⑥拆卸裝置，清洗儀器，處理剩余藥品．
請回答下列問題
（2）實驗步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為

 

、

 

；
（3）反應開始前，先向制取SO₂的裝置中通入純凈的A中產生的氫氣，其作用是：

 

．
（4）裝置C中苯的作用是

 

．
（5）裝置D的目的是

 

（6）寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應的化學方程式

 

、

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,二氧化硫的化學性質

專題：實驗探究和數(shù)據處理題

分析：（1）能夠生成BaSO₃沉淀，需要查閱SO₂飽和溶液中各離子的濃度；
（2）可以通過長頸漏斗實現(xiàn)鋅粒和酸的接觸，分液漏斗的結構和長頸漏斗有很大異，分液漏斗有蓋有旋塞，長頸漏斗都沒有；
（3）A裝置獲取氫氣的作用是趕出裝置中的氣體，防止二氧化硫通入氯化鋇溶液后的現(xiàn)象受到空氣和溶液中氧氣的影響；
（4）苯密度比水小，在氯化鋇溶液的上層，可以起到隔離空氣的作用；
（5）二氧化硫有毒，為了防止造成污染，在實驗結束時要再次打開活塞，將產生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間，讓SO₂全部被氫氧化鈉吸收以防止污染；
（6）雙氧水具有氧化性，可以將二氧化硫氧化為硫酸，進而和氯化鋇反應生成沉淀．

解答： 解：（1）不可能生成BaSO₃沉淀，故白色渾濁物只能是BaSO₄，所查閱的數(shù)據為SO₂飽和溶液中各離子的濃度、（SO₂的溶解度、亞硫酸的電離平衡常數(shù)）以及 BaSO₃的溶度積常數(shù)（BaSO₃的溶解度或Ksp（BaSO₃）等），故答案為：SO₂飽和溶液中各離子的濃度；
（2）為防止氣體逸出，利用長頸漏斗實現(xiàn)鋅粒和酸的接觸，利用B中分液漏斗滴加酸，故答案為：長頸漏斗；分液漏斗；
（3）反應開始前，先向制取SO₂的裝置中通入純凈的A中產生的氫氣，目的為趕出裝置中的空氣防止H₂SO₃被氧化，故答案為：趕出裝置中的空氣防止H₂SO₃被氧化；
（4）裝置C中苯的作用是將BaCl₂溶液與空氣隔離，防止H₂SO₃被氧化，故答案為：將BaCl₂溶液與空氣隔離，防止H₂SO₃被氧化；
（5）裝置D為尾氣處理裝置，其目的為除去SO₂防止污染空氣，故答案為：除去SO₂防止污染空氣；
（6）雙氧水具有氧化性，可以將二氧化硫氧化為硫酸，進而和氯化鋇反應生成沉淀，發(fā)生的反應為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄（或H₂SO₃+H₂O₂=H₂SO₄+H₂O）、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl．

點評：本題考查性質實驗方案的設計及二氧化硫的性質，為高頻考點，注意裝置的作用及防止亞硫酸被氧化為實驗設計的關鍵點，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度中等．