Question

（12分）某興趣小組研究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，他們使用的藥品和裝置如下圖所示：

（1）SO₂氣體與Fe³⁺反應的主要產物是__            __              。（填離子符號）

（2）下列實驗方案可以用于在實驗室制取所需SO₂的是                           。

A．Na₂SO₃溶液與HNO₃    B．Na₂SO₃固體與濃硫酸

C．固體硫在純氧中燃燒    D．銅與熱濃H₂SO₄

（3）裝置C的作用是                                                    。

（4）如果有280mL SO₂氣體（已折算為標態）進入C裝置中，則C中50mL NaOH溶液的物質的量濃度至少為        mol/L才能達到目的。

（5）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發生了氧化還原反應，他們取A中的溶液，分成三份，并設計了如下實驗：

方案①：往第一份試液中加入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。

方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產生白色沉淀。

上述方案不合理的是         ，原因是                                                 。

（6）能表明I^—的還原性弱于SO₂的現象是                                       ，寫出有關離子方程式：                                                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）SO₄^2-、Fe²⁺（2分）         （2）BD  （2分）

（3）吸收多余的SO₂，防止污染空氣（1分），    （4）0.25 （2分）

（5）方案①（1分）、SO₂的水溶液也能使KMnO₄溶液褪色（1分）

（6）B中藍色溶液變無色（1分）、I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺ （2分）

【解析】

試題分析：（1）SO₂具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者發生氧化還原反應，即2Fe³⁺+SO₂+2H₂O＝2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，所以SO₂氣體還原Fe³⁺反應的產物是Fe²⁺，SO₄^2-。

（2）A、硝酸具有強氧化性，把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，得不到二氧化硫，故A錯；B、濃硫酸雖具有強氧化性，但不能氧化亞硫酸鈉，能和亞硫酸鈉反應生成SO₂，故B正確；C、固體硫在純氧中燃燒，操作不容易控制，故C錯；D、銅與濃硫酸反應的離子方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，所以可以制備SO₂，故D正確，因此選BD。

（3）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性氣味，屬于大氣污染物，直接排放污染大氣，能和堿反應生成鹽和水，所以可用堿液吸收二氧化硫，防止污染空氣。

（4）280mL SO₂氣體（已折算為標態）物質的量＝0.28L÷22.4L/mol＝0.0125mol，SO₂是酸性氧化物，進入C裝置中發生反應為SO₂+NaOH＝NaHSO₃，則C中消耗氫氧化鈉物質的量為0.0125mol，50mL NaOH溶液的濃度至少＝0.0125mol÷0.05L＝0.25mol/L。

（5）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生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，而Fe²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，因此方案①不合理。

（6）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發生了氧化還原反應，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物的還原性，據此能表明I^—的還原性弱于SO₂的還原性，反應的離子方程式為I₂+SO₂+2H₂O＝2HI+H₂SO₄。

考點：考查SO₂制備以及性質的實驗探究、實驗方案設計與評價、氧化還原反應的應用等