Question

6．某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置進(jìn)行SO₂與FeCl₃溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去）．

（1）在配制氯化鐵溶液時(shí)，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋．
（2）下列實(shí)驗(yàn)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(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺．
（5）能表明SO₂的還原性強(qiáng)于I^-的反應(yīng)現(xiàn)象為裝置D中溶液藍(lán)色褪去．
（6）裝置E的作用為吸收未反應(yīng)的SO₂，防止空氣污染．
（7）在上述裝置中通入過(guò)量的SO₂，為了驗(yàn)證C中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取C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方案①，理由是過(guò)量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）配制氯化鐵溶液時(shí)，應(yīng)加相應(yīng)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(yīng)生成硫酸鈉、NO或NO₂；
b、較強(qiáng)酸制較弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫；
c、較強(qiáng)酸制較弱酸，CaSO₃固體與稀硫酸反應(yīng)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(shí)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(yīng)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(yīng)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(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）根據(jù)SO₂的化學(xué)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(yīng)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(shí)，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(qiáng)氧化性，硝酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、NO或NO₂，故A錯(cuò)誤；
b、濃硫酸屬于強(qiáng)酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，故B正確；
c、CaSO₃固體與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，但硫酸鈣微溶，覆蓋在CaSO₃固體表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
d、碳與熱濃H₂SO₄反應(yīng)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(cuò)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(yīng)，為防止二氧化硫溶解，應(yīng)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(yīng)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(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)：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(lán)色褪去；
（6）在SO₂與碘反應(yīng)后，會(huì)有一部分SO₂沒(méi)有參與反應(yīng)，直接排放帶空氣中會(huì)造成環(huán)境污染，因此要用氫氧化鈉溶液吸收SO₂來(lái)防止污染空氣；
故答案為：吸收未反應(yīng)的SO₂，防止空氣污染；
（7）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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查氣體的制取、氣體的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道每個(gè)裝置中發(fā)生的反應(yīng)，注意濃硫酸不能氧化二氧化硫，為易錯(cuò)點(diǎn)．