Question

【題目】某研究小組用下圖裝置進行SO2 與FeCl3溶液反應的相關實驗（夾持裝置已略去）。

（1）配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在______中，再加水稀釋，這樣操作的目的是__________________________________________。

（2）通入足量SO2時，裝置C中觀察到的現象為___________________________________。

（3）根據以上現象，該小組同學認為SO2 與 FeCl3溶液發生氧化還原反應。

①寫出SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式____________________________________；

②請設計實驗方案檢驗有Fe2+ 生成___________________________________________；

③該小組同學向C試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出現白色沉淀，即可證明反應生成了SO42 -，該做法____（填“合理”或“不合理”），理由是__________。

（4）D裝置中倒置漏斗的作用是_________________________________________________。

（5）為了驗證SO2具有還原性，實驗中可以代替FeCl3的試劑有____________（填字母）。

a.濃H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 　 c.碘水 d.NaCl溶液

Answer 1

【答案】濃鹽酸抑制氯化鐵水解溶液由棕黃色變為淺綠色2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H++2Fe2+取少量C中反應后的溶液于試管中，向其中滴入酸性高錳酸鉀溶液,若褪色，說明有亞鐵離子，不褪色說明沒有亞鐵離子不合理硝酸可以將溶解的SO2氧化為 H2SO4，干擾實驗使氣體充分吸收；防止溶液倒吸b、c

【解析】

本題為用題給圖示裝置進行SO2 與FeCl3溶液反應的相關實驗，A裝置為SO2發生裝置，B裝置為安全裝置，C裝置用于進行SO2 與FeCl3溶液反應，D裝置則是SO2尾氣處理。SO2 與FeCl3溶液反應可以通過溶液顏色的變化證明，裝置C中觀察到溶液由棕黃色變為淺綠色，

檢驗Fe3+中存在的Fe2+，可以用酸性KMnO4溶液，若褪色，說明有亞鐵離子；若將FeCl3溶液改用酸性KMnO4溶液則溶液紫紅色逐漸變淺，若該用碘水，則黃色逐漸褪去；D裝置采用防倒吸的裝置，以此分析解答。

（1）配制氯化鐵溶液時，為了抑制Fe3+的水解，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋，

故答案為：濃鹽酸；抑制氯化鐵水解；

（2）SO2時通入FeCl3溶液中時，SO2表現出還原性，能將Fe3+還原為Fe2+，則裝置C中觀察到的現象為溶液由棕黃色變為淺綠色，

故答案為：溶液由棕黃色變為淺綠色；

（3）①根據以上分析可知，裝置C中發生SO2與FeCl3溶液反應的離子方程式2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H++2Fe2+；

②檢驗裝置C中有Fe2+ 生成的方法為：取少量C中反應后的溶液于試管中，向其中滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，說明有亞鐵離子，不褪色說明沒有亞鐵離子，

③加入的硝酸可以將溶解的SO2氧化為 H2SO4，會干擾實驗，故該做法不合理，

故答案為：2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H++2Fe2+ ；取少量C中反應后的溶液于試管中，向其中滴入酸性高錳酸鉀溶液,若褪色，說明有亞鐵離子，不褪色說明沒有亞鐵離子；不合理； 硝酸可以將溶解的SO2氧化為 H2SO4，干擾實驗；

（4）裝置D中倒置漏斗能將SO2尾氣充分吸收，且能防止溶液倒吸，

故答案為：使氣體充分吸收；防止溶液倒吸；

（5）要驗證SO2具有還原性，應選擇具有強氧化性的試劑，且實驗過程有明顯的實驗現象，b、c項試劑均可代替FeCl3溶液。

故答案為：b、c。