《2025年天星教育试题调研化学第9辑》

原创预测2 某实验小组研究SO₂和BaCl₂溶液的反应。按如图所示装置进行实验，打开仪器a的活塞滴入浓硫酸，一段时间后观察到装置C中出现白色沉淀。

已知：25℃时，物质的相关常数如表所示。

回答下列问题：
(1) 仪器a的名称是，装置A中制备SO₂的化学方程式为。
(2) 装置B的作用除了可以防倒吸外，还可以(答出一条即可)。
(3) 猜想白色沉淀可能的成分：
甲同学认为白色沉淀只含有BaSO₄；
乙同学认为白色沉淀除BaSO₄外，还可能含有BaSO₃，他的理由是____(请结合计算说明)。
(4) 为避免实验中产生BaSO₄的干扰，在配制BaCl₂溶液及实验开始时应注意的操作是。
(5) 丙同学将过量的SO₂气体通入重新配制的氯化钡溶液中，一直没有看到白色沉淀，若此时向溶液中再通入某一气体(足量)，则可以看到有白色沉淀生成，该气体可能是(填标号)。
A. NH₃
B. CO₂
C. ClO₂
D. H₂S
(6) SO₂是食品添加剂之一，对某白葡萄酒中SO₂的含量进行测定：取600 mL该白葡萄酒加入足量稀硫酸，加热使SO₂全部逸出，并用H₂O₂溶液完全吸收，将吸收了SO₂的H₂O₂溶液充分加热后，用酚酞作指示剂，用0.090 0 mol·L⁻¹NaOH标准溶液进行滴定，滴定终点时消耗NaOH标准溶液25.32 mL，同时进行空白实验，消耗NaOH标准溶液1.32 mL。则该白葡萄酒中SO₂的含量为g·L⁻¹。丁同学认为也可用酸性高锰酸钾标准溶液直接滴定来测定该白葡萄酒中SO₂的含量，你认为该方案是否合理？(填“合理”或“不合理”)，理由是。

答案：
解析

(3) 随着反应进行，溶液中H₂SO₃浓度增大，H₂SO₃以第一步电离为主，且电离程度微弱，故溶液中c(H⁺)≈c(HSO₃⁻)，则c(SO₃²⁻)≈$\frac{c(H^{+}) · c(SO_{3}^{2-})}{c(HSO_{3}^{-})}$ = Kₐ₂ = 6.0×10⁻⁸ mol·L⁻¹，Q(BaSO₃) = c(SO₃²⁻)·c(Ba²⁺) = 2.4×10⁻⁸ ＞ Kₛₚ(BaSO₃)，所以溶液中也会产生BaSO₃沉淀。
(4) 实验装置中含有空气、溶液中溶解有氧气，故实验过程中可能产生BaSO₄沉淀，则为避免实验中产生BaSO₄的干扰，在配制BaCl₂溶液时应将蒸馏水煮沸除氧，连接好装置后先通入惰性气体将装置中的空气排尽。
(5) 要使实验中生成白色沉淀，有3种方法，一是使平衡SO₂ + Ba²⁺ + H₂O ⇌ BaSO₃↓ + 2H⁺正向移动，即消耗H⁺；二是加入氧化剂，+4价的S转化为+6价的S，生成BaSO₄白色沉淀；三是加入某物质直接与溶液中的物质反应形成白色沉淀。NH₃可以消耗H⁺；ClO₂具有氧化性，可以使SO₃²⁻转化为SO₄²⁻，故A、C符合题意。CO₂与BaCl₂不反应；H₂S可与SO₂发生反应2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H₂O，但产生的S是黄色沉淀而不是白色沉淀，故B、D不符合题意。
(6) 结合题意可知，600 mL该白葡萄酒中所含SO₂消耗NaOH的物质的量为0.090 0 mol·L⁻¹×(25.32 - 1.32)×10⁻³ L = 2.16×10⁻³ mol，根据滴定过程可知，存在关系式SO₂ ~ H₂SO₄ ~ 2NaOH，则该白葡萄酒中SO₂的物质的量为$\frac{2.16×10^{-3}mol}{2}$ = 1.08×10⁻³ mol，故该白葡萄酒中SO₂的含量为$\frac{1.08×10^{-3}mol×64g·mol^{-1}}{600×10^{-3}L}$ = 0.115 2 g·L⁻¹；白葡萄酒中还含有其他还原性物质，如葡萄糖、乙醇等，这些还原性物质均能和酸性高锰酸钾溶液反应，用酸性高锰酸钾标准溶液直接滴定会导致测定结果偏大，故该方案
【易错警示】葡萄糖中含有醛基、乙醇中含有羟基，二者均能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色。
案不合理。
答案
(1) 恒压滴液漏斗 H₂SO₄(浓) + Na₂SO₃ = SO₂↑ + H₂O + Na₂SO₄
(2) 除去H₂SO₄(或调节SO₂产生速率等合理答案)
(3) 见解析
(4) 在配制BaCl₂溶液时应将蒸馏水煮沸除氧，连接好装置后先通入惰性气体将装置中的空气排尽
(5) AC
(6) 0.115 2 不合理 见解析