Question

SO₂是高中化学重点学习的三大气体之一，是常见的大气污染物之一，同时也是重要的工业原料，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0.5 mol·L^－1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10 mL 0.5 mol/L BaCl2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10 mL 0.5mol/L Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体。	______

②设计实验一的目的是________________。

（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。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0.02 mg/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。

（1）若原料气从左向右流，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）你认为以下试剂中，可以用来代替试管中的酸性高锰酸钾溶液的是________。

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（GB2760－2011）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，并对含量定性测定。

（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0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定至终点时，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 做对比实验 3SO2＋2NO3-＋2H2O=3SO42-＋2NO↑＋4H＋(或 3H2SO3＋2NO3-=2NO↑＋3SO42-＋4H＋＋H2O) c→d→b→a→e 溶液紫（或紫红）色褪去 B 0.192或0.19 原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸例如硫酸代替盐酸，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）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设计实验一的目的是做对比实验，证明实验2产生的不是亚硫酸钡沉淀；（2）3SO2＋2NO3-＋2H2O=3SO42-＋2NO↑＋4H＋或 3H2SO3＋2NO3-=2NO↑＋3SO42-＋4H＋＋H2O，反应产生硝酸，硝酸的酸性强于亚硫酸；

Ⅱ．（1）SO2用碘吸收，氧气和氮气不溶于水，可以通过排水法测量其体积。所以正确的顺序为原料气→c→d→b→a→e；由于碘遇淀粉显蓝色，所以当溶液蓝色褪去时，立即停止通气；（2）四种物质除了氯化钡外都能吸收SO2，但氢氧化钠和氨水无法判断反应终点，而溴水反应时颜色变浅直至完全褪色，可以判断终点。答案选B；

Ⅲ．（1）根据方程式可知2NaOH～H2SO4～SO2，则SO2的质量是×64g/mol＝0.048g，则该葡萄酒中SO2的含量为＝0.192g/L；（2）由于盐酸是挥发性酸，进入C装置的气体除了SO2外还有氯化氢，氯化氢也与氢氧化钠反应，从而使得消耗氢氧化钠溶液的体积增加，导致测定结果偏高。因此改进的措施为用不挥发的强酸，例如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响。