Question

3．I、實驗室制備、收集干燥的SO₂，所需儀器如圖1．

（1）裝置A產(chǎn)生SO₂，按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→d→e→c→b→f．
（2）驗證產(chǎn)生的氣體是SO₂的方法及實驗現(xiàn)象是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色．
II、SO₂氣體為無色氣體，有強烈刺激性氣味，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2所示：
（1）裝置A中的現(xiàn)象是溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色．寫出B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺．
（2）若要從A中的FeCl₃溶液中提取晶體，必須進(jìn)行的實驗操作步驟中沒有用到的玻璃儀器有b．
a．酒精燈    b．燒瓶    c．漏斗    d．燒杯    e．玻璃棒
（3）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證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：往第二份試液中加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．上述方案中不合理的是方案①．
（4）工業(yè)上通過煅燒黃鐵礦產(chǎn)生SO₂來進(jìn)一步得到硫酸，已知煅燒1g FeS₂產(chǎn)生7.1kJ熱量，寫出煅燒FeS₂的熱化學(xué)反應(yīng)方程式4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol．

Answer 1

分析 I、（1）利用實驗儀器的連接，銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；安全瓶的使用以及尾氣吸收來分析；
（2）二氧化硫的驗證，利用其特殊性質(zhì)漂白性來分析．
II、（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；B中二氧化硫被碘單質(zhì)氧化生成硫酸和碘化氫；
（2）蒸發(fā)用到蒸發(fā)皿、酒精燈、石棉網(wǎng)、玻璃棒，過濾用到漏斗、燒杯、玻璃棒，據(jù)此進(jìn)行解答；
（3）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；
（4）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：I．（1）收集二氧化硫應(yīng)先干燥再收集，故先通過d、e，二氧化硫的密度比空氣大，要從c口進(jìn)氣，b口出來進(jìn)行尾氣處理．因為二氧化硫易于氫氧化鈉反應(yīng)，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的燒杯為尾氣處理裝置要放置在最后；
故答案為：d；e；c；b；
（2）檢驗二氧化硫的一般方法是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色，證明有二氧化硫，
故答案為：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色．
Ⅱ、：（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；
B中二氧化硫被碘單質(zhì)氧化生成硫酸和碘化氫，離子方程式為：I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
（2）蒸發(fā)用到蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒，過濾用到漏斗、燒杯、玻璃棒，沒有用到燒瓶，所以b錯誤，
故答案為：b；
（3）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(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；
（4）黃鐵礦（主要成分為FeS₂）其燃燒產(chǎn)物為SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃燒放出7.1kJ熱量，480gFeS₂完全燃燒放出3408kJ熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ/mol，
故答案為：4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ/mol．

點評 本題考查了氣體的實驗室制法，要熟練掌握反應(yīng)原理、發(fā)生裝置的選擇、收集裝置的選擇．又考查了涉及氧化還原反應(yīng)的實驗，側(cè)重學(xué)生分析能力的考查，注意濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的檢驗方法等知識，題目難度中等