Question

SO₂氣體為無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，大氣主要污染物之一，具有一定的還原性，探究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂可以使用的藥品和裝置如圖甲所示：
（1）圖甲裝置A中的現(xiàn)象是

 

．在SO₂還原Fe³⁺的反應(yīng)中SO₂和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比是

 

．
（2）圖甲裝置C的作用是

 

．
（3）若要從甲A中所得溶液提取晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：蒸發(fā)濃縮、

 

、過(guò)濾、自然干燥．
（4）在上述裝置中通入過(guò)量的SO₂，為了驗(yàn)證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取A中的溶液，分成兩份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
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

 

，原因是

 

；
（5）能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是

 

．
（6）圖乙為SO₂的制備和收集裝置圖：（夾持儀器省略）圖中的裝置錯(cuò)誤的是

 

（填“A、B、C、D”中的一個(gè)或多個(gè)）該裝置氣密性檢查的操作是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)裝置A反應(yīng)的離子方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺進(jìn)行解答；根據(jù)化合價(jià)變化判斷反應(yīng)中SO₂和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比；
（2）二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，防止空氣污染；
（3）由FeCl₃溶液制備FeCl₃晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法；
（4）二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
（5）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性分析；
（6）二氧化硫密度比空氣大，采用向上排空氣法，根據(jù)大氣壓強(qiáng)原理來(lái)檢驗(yàn)裝置的氣密性．

解答： 解：（1）裝置A中SO₂做還原劑，被氧化為硫酸根離子，F(xiàn)e³⁺作氧化劑，被還原為Fe²⁺，反應(yīng)離子方程式為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，則A中反應(yīng)的現(xiàn)象為：溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；
反應(yīng)中S元素的化合價(jià)由+4升高為+6價(jià)，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)降低為+2，SO₂和Fe³⁺的化合價(jià)升降之比為2：1，因此參加反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；1：2；
（2）二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，防止空氣污染，故答案為：吸收未反應(yīng)的SO₂，防止空氣污染；
（3）由FeCl₃溶液制備FeCl₃晶體采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，故答案為：冷卻結(jié)晶；
（4）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(guò)量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色；
（5）I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，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B中溶液藍(lán)色褪去；
（6）二氧化硫密度比空氣大，采用向上排空氣法，收集裝置C中導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，根據(jù)大氣壓強(qiáng)原理，檢驗(yàn)裝置氣密性的方法：關(guān)閉分液漏斗活塞，向D燒杯中加水至浸沒導(dǎo)氣管下端管口，用熱毛巾加熱圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡，停止加熱后，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則該裝置氣密性良好．
故答案為：收集裝置C中導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出錯(cuò)誤；關(guān)閉分液漏斗活塞，向D燒杯中加水至浸沒導(dǎo)氣管下端管口，用熱毛巾加熱圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡，停止加熱后，導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，則該裝置氣密性良好．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)，側(cè)重學(xué)生分析能力和計(jì)算能力的考查，注意濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的檢驗(yàn)方法等知識(shí)，題目難度中等．