Question

氧和硫属于同主族元素，其单质和化合物在生产生活中用途很广。

SO₂可用于防腐剂、消毒剂，也是一种重要的冷冻介质。实验室可用如图所示装置制备SO₂，并用纯净SO₂进行相关实验。

(1)上述方法制备的SO₂，往往因伴有硫酸小液滴而呈白雾状。除去白雾可在制备装置后连接除杂装置，请画出除杂装置并标明装置中的试剂___________。

(2)将SO₂通入0.1mol/L Ba(NO₃)₂溶液得到白色沉淀，该反应的离子方程式为_______。

分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制Ba(NO₃)₂和BaCl₂溶液，进行如下实验：

(3)实验C中，没有观察到白色沉淀，但pH传感器显示溶液呈酸性，用化学用语表示其原因______________________________。

(4)实验B中出现白色沉淀比实验A快很多。由此得出的结论是_________________。

(5)测定水中溶解O₂的量，常用的方法是：

i．量取a mL水样，迅速加入足量MnSO₄溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞好塞子，振荡使反应均匀。

ii．开塞，迅速加入适量的硫酸，此时有I₂生成。

iii．向ii所得溶液中滴加2滴淀粉溶液为指示剂，用b mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定至终点共消耗了Na₂S₂O₃溶液V mL。

有关反应方程式为：2Mn²⁺ + O₂+ 4OH^- = 2MnO(OH)₂（反应很快）

MnO(OH)₂ + 2I^- + 4H⁺= Mn²⁺ + I₂ + 3H₂O

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

①水中溶解 O₂的量（以mg/L为单位）为___________________。

②判断达到滴定终点的实验依据为 __________。

Answer

饱和NaHSO3 溶液 3Ba2+ + 3SO2 + 2NO3－+ 2H2O＝3BaSO4↓ +2NO↑ ＋4H＋ SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 H＋+ HSO3﹣ 在水溶液中O2氧化SO2 的速率比NO3﹣快 当滴定至溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不恢复蓝色

【解析】

根据二氧化硫的性质及实验目的分析解答；根据二氧化硫的还原性分析书写反应方程式；根据滴定原理及涉及的反应方程式分析解答。

（1）可用饱和亚硫酸氢钠除去二氧化硫中的酸雾，洗气时，气体从长导管进入，故答案为：饱和NaHSO3 溶液；

（2）SO2通入Ba(NO3)2溶液中，被氧化生成硫酸钡白色沉淀、NO和硝酸，该反应的离子方程式为3Ba2+ + 3SO2 + 2NO3－+ 2H2O＝3BaSO4↓ +2NO↑ ＋4H＋；

（3）二氧化硫与氯化钡不反应，所以没有沉淀生成，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸溶液呈酸性，涉及反应为：SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 H＋+ HSO3﹣；

（4）实验B中出现白色沉淀比实验A快很多，B中有氧气参与反应，则速率较快，生成更多的硫酸，pH较小，故答案为：在水溶液中O2 氧化SO2 的速率比NO3-快；

（5）根据滴定过程中发生的反应找出关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O32-，则n(O2)= n(S2O32-)=×b mol/L×V×10-3L=mol，则水中溶解O2的量（以mg/L为单位）为，故答案为： ；

（6）当达到滴定终点时，I2完全反应，溶液蓝色恰好褪去，故答案为：当滴定至溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不恢复蓝色。