Question

某研究小組用如圖所示裝置探究SO₂和Fe（NO₃）₃溶液反應(yīng)的原理．
已知：1.0mol/LFe（NO₃）₃溶液的pH=1．請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O

．
（2）為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是

打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N₂，關(guān)閉彈簧夾

．
（3）裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是

BaS0₄

，說明SO₂具有性

還原性

．
（4）分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因：
假設(shè)1：

SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應(yīng)

；
假設(shè)2：SO₂與Fe³⁺反應(yīng)；
假設(shè)3：SO₂與酸性條件下的N

O

- 3

反應(yīng)．
①按假設(shè)2，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是

SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺

．
②按假設(shè)3，只需將裝置B中的Fe（NO₃）₃溶液替換成等體積的下列溶液，在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．應(yīng)選擇的試劑是

c

（填序號(hào)）．
a.0.1mol/L稀硝酸
b.1.5mol/L Fe（NO₃）₂溶液
c.6.0mol/L NaNO₃溶液和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液．

Answer 1

分析：（1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫和硫酸鈉；
（2）為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)先通入氮?dú)猓瑢⒖諝馀懦觯?br />（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，進(jìn)而生成硫酸鋇沉淀；
（4）Fe³⁺和Fe²⁺都具有氧化性，都可與二氧化硫反應(yīng)，可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行判斷．

解答：解：（l）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O；
（2）為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)先通入氮?dú)�，將空氣排出，操作為打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N₂，關(guān)閉彈簧夾，
故答案為：打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N₂，關(guān)閉彈簧夾；
（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，進(jìn)而生成硫酸鋇沉淀，故答案為：BaS0₄；還原性；
（4）假設(shè)一 兩種離子都氧化二氧化硫，即SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應(yīng)，故答案為：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應(yīng)；
①按觀點(diǎn)2，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，可通過檢驗(yàn)是否有Fe²⁺生成的方法判斷，具體做法為取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K₃Fe（CN）₆]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，觀點(diǎn)2合理，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺；
②按觀點(diǎn)3，在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中c（NO₃^-）=3mol/L，則可用6.0mol?L^-1NaNO₃和0.2mol?L^-1鹽酸等體積混合的溶液代替，故選c．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究，題目難度中等，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)知識(shí)的積累．