Question

6．某研究性學習小組用下圖裝置進行SO₂與FeCl₃溶液反應的相關實驗（夾持裝置已略去）．

（1）在配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋．
（2）下列實驗方案適用于在裝置A中制取所需SO₂的是b．
a．Na₂SO₃固體與濃硝酸 　      b．Na₂SO₃固體與濃硫酸
c．CaSO₃固體與稀硫酸　        d．碳與熱的濃硫酸
（3）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率，其中的液體最好選擇c．
a．蒸餾水                 b．飽和Na₂SO₃溶液
c．飽和NaHSO₃溶液       d．飽和NaHCO₃溶液
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂，反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺．
（5）能表明SO₂的還原性強于I^-的反應現(xiàn)象為裝置D中溶液藍色褪去．
（6）裝置E的作用為吸收未反應的SO₂，防止空氣污染．
（7）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證C中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應，取C中的溶液，分成兩份，并設計了如下實驗：
方案①：往第一份試液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫紅色褪去．
方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
上述方案不合理的是方案①，理由是過量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）配制氯化鐵溶液時，應加相應的酸抑制鐵離子水解，在燒杯中稀釋配制溶液；
（2）a、硝酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、NO或NO₂；
b、較強酸制較弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應生成二氧化硫；
c、較強酸制較弱酸，CaSO₃固體與稀硫酸反應生成二氧化硫，但硫酸鈣微溶；
d、碳與熱濃H₂SO₄生成二氧化硫同時還生成二氧化碳；
（3）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，為防止二氧化硫溶解，應該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣；
（4）二氧化硫具有還原性，氯化鐵具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和硫酸根離子；
（5）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應，根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性分析；
（6）根據(jù)SO₂的化學性質(zhì)和尾氣的處理方法解答；
（7）二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色．

解答 解：（1）配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋，這樣操作的目的是抑制鐵離子水解；
故答案為：濃鹽酸；
（2）a、硝酸具有強氧化性，硝酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、NO或NO₂，故A錯誤；
b、濃硫酸屬于強酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應生成二氧化硫，故B正確；
c、CaSO₃固體與稀硫酸反應生成二氧化硫，但硫酸鈣微溶，覆蓋在CaSO₃固體表面，阻止反應的進行，故C錯誤；
d、碳與熱濃H₂SO₄反應生成二氧化硫、二氧化碳和水，生產(chǎn)的二氧化硫混有二氧化碳等雜質(zhì)，故D錯誤；
故答案為：b；
（3）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，二氧化硫和亞硫酸鈉、碳酸氫鈉反應，為防止二氧化硫溶解，應該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣，故選c；
（4）二氧化硫具有還原性，氯化鐵具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和硫酸根離子，離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺；
（5）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，碘是氧化劑，二氧化硫是還原劑，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
故答案為：裝置D中溶液藍色褪去；
（6）在SO₂與碘反應后，會有一部分SO₂沒有參與反應，直接排放帶空氣中會造成環(huán)境污染，因此要用氫氧化鈉溶液吸收SO₂來防止污染空氣；
故答案為：吸收未反應的SO₂，防止空氣污染；
（7）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，
故答案為：方案①；過量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．

點評 本題考查實驗方案設計，側重考查氣體的制取、氣體的性質(zhì)等知識點，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關鍵，知道每個裝置中發(fā)生的反應，注意濃硫酸不能氧化二氧化硫，為易錯點．