Question

某興趣小組擠究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，他們使用的藥品和裝置如下圖所示：

（1）SO₂氣體還原Fe³⁺反應的產物是    、    （填離子符號）．
（2）下列實驗方案可以用于在實驗室制取所需SO₂的是    ．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃    B．Na₂SO₃固體與濃硫酸    C．固體硫在純氧中燃燒    D．銅與熱濃H₂SO₄
（3）裝置C的作用是    ．
（4）如果有280mL SO₂氣體（已折算為標態）進入C裝置中，則C中，50mL NaOH溶液的濃度至少為    mol/L才能達到目的．
（5）在上述裝置中通入過量的SO₂為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發生了氧化還原反應，他們取A中的溶液，分成三份，并設計了如下實驗：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去．
方案@：往第一份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
方案③：往第二份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產生白色沉淀．
上述方案不合理的是    ，原因是    ．
（6）能表明I^-的還原性弱于SO₂的現象是    ，寫出有關離子方程式：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據離子反應方程式得出SO₂氣體還原Fe³⁺反應的產物是Fe²⁺，SO₄^2-；
（2）實驗室制取氣體要考慮操作方便、易控制、不能含雜質；
（3）有毒氣體不能直接排空，要有尾氣處理裝置，裝置中的物質與尾氣極易發生反應；
（4）依據二氧化硫物質的量計算需要的氫氧化鈉物質的量計算氫氧化鈉溶液濃度；
（5）二氧化硫、Fe²⁺具有還原性，和氧化劑能發生氧化還原反應，能使高錳酸鉀溶液現象明顯；
（6）碘單質和二氧化硫反應，含碘的淀粉溶液褪色；
解答：解：（1）2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，SO₂氣體還原Fe³⁺反應的產物是Fe²⁺，SO₄^2-；故答案為：Fe²⁺、SO₄^2-；
（2）A、硝酸具有強氧化性，把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，得不到二氧化硫，故A錯；
B、濃硫酸雖具有強氧化性，但不能氧化亞硫酸鈉，故B正確；
C、固體硫在純氧中燃燒，操作不容易控制，故C錯；
D、Cu+2H₂SO₄（ 濃 ）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故D正確．
故選BD；
（3）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性氣味，直接排放污染大氣，能和堿反應生成鹽和水，所以可用堿液處理二氧化硫；
故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；
（4）如果有280mL SO₂氣體（已折算為標態）物質的量==0.0125mol，進入C裝置中發生反應為SO₂+NaOH=NaHSO₃，則C中消耗氫氧化鈉物質的量為0.0125mol，50mL NaOH溶液的濃度至少==0.25mol/L；
故答案為：0.25；
（5）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生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，Fe²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
故答案為：方案①，因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色，Fe²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
（6）I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發生了氧化還原反應，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物的還原性；
故答案為：B中藍色溶液褪色；I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
點評：本題考查的是二氧化硫的性質及實驗室制法，二氧化硫有還原性，與強氧化劑發生氧化還原反應，還具有漂白性，經常與次氯酸的漂白性比較．