Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列反應(yīng)原理制備SO2并進(jìn)行性質(zhì)探究．反應(yīng)原理為：Na2SO3（固）+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O
（1）根據(jù)上述原理制備并收集干燥SO2的實(shí)驗(yàn)裝置連接順序?yàn)?/span> ．
（2）D中盛裝的試劑為 ．
（3）甲同學(xué)用注射器吸取純凈的SO2并結(jié)合裝置G進(jìn)行SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，若X是Na2S溶液，其目的是檢驗(yàn)SO2的 ， 可觀察到的現(xiàn)象 ．
（4）實(shí)驗(yàn)1：乙同學(xué)將溶液X換為濃度均為0.1mol/L Fe（NO3）3和BaCl2的混合溶液（已經(jīng)除去溶解氧），通入少量SO2后觀察到燒杯產(chǎn)生白色沉淀，乙同學(xué)認(rèn)為白色沉淀為BaSO4 ， 為探究白色沉淀的成因，他繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（已知：0.1mol/L Fe（NO3） 3的pH=2）

實(shí)驗(yàn)	操作	現(xiàn)象	結(jié)論和解釋
2	將SO2通入0.1mol/L和BaCl2混合液	產(chǎn)生白色沉淀	Fe3+能氧化H2SO3
3	將SO2通入和 BaCl2混合液	產(chǎn)生白色沉淀	酸性條件NO3﹣能將H2SO3氧化為SO42﹣

（5）丙同學(xué)認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明Fe3+和酸性條件下NO3﹣均能將H2SO3氧化為SO42﹣ ， 不能說(shuō)明誰(shuí)先氧化H2SO3 ， 他利用提供的試劑（限選試劑：KSCN溶液，K3[Fe（CN）6]溶液，苯酚溶液，硝酸溶液）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究何種微粒先發(fā)生反應(yīng)．請(qǐng)幫助他完成方案（包括操作現(xiàn)象和結(jié)論）：取乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)1后裝置G中燒杯的上層清液于試管中， ．
（6）丁同學(xué)在實(shí)驗(yàn)2過(guò)程發(fā)現(xiàn)，黃色溶液先變紅棕色后慢慢變淺綠色，查閱資料得：Fe3++6SO2Fe（SO2）63+（紅棕色）．請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋實(shí)驗(yàn)2中溶液顏色變化的原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）AECED或AECD或AECF
（2）NaOH溶液
（3）氧化性；產(chǎn)生黃色沉淀
（4）FeCl3；0.01mol/LHNO3
（5）往試管中滴加鐵氰化鉀溶液，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則證明是Fe3+先氧化H2SO3 ， 若溶液沒有明顯現(xiàn)象，則證明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3
（6）反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+（反應(yīng)①）較Fe3++6SO2?Fe（SO2）63+（反應(yīng)②）反應(yīng)緩慢，故先發(fā)生反應(yīng)②，然后發(fā)生反應(yīng)①，但反應(yīng)①的限度較大，故溶液中c（Fe3+）慢慢降低，平衡逆向移動(dòng)，紅棕色逐漸褪去，最終得到淺綠色溶液
【解析】解：（1）反應(yīng)原理為：Na2SO3（固）+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O，根據(jù)上述原理制備并收集干燥SO2的實(shí)驗(yàn)裝置選擇A為發(fā)生裝置，生成二氧化硫中含水蒸氣，通過(guò)裝置E中的濃硫酸干燥二氧化硫氣體，通過(guò)裝置C收集二氧化硫氣體，剩余氣體不能排放需要通過(guò)裝置D或F吸收，制備并收集干燥SO2的實(shí)驗(yàn)裝置連接順序?yàn)椋篈ECED 或AECD或AECF，所以答案是：AECED 或AECD或AECF；（2）D裝置是吸收多余的二氧化硫氣體，D中盛裝的試劑為氫氧化鈉溶液，
所以答案是：NaOH溶液；（3）甲同學(xué)用注射器吸取純凈的SO2并結(jié)合裝置G進(jìn)行SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，若X是Na2S溶液，則二氧化硫和硫化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2S+SO2+2H2O=3S+4NaOH，表現(xiàn)了二氧化硫的氧化性，反應(yīng)現(xiàn)象為生成黃色沉淀，
所以答案是：氧化性；產(chǎn)生黃色沉淀；（4）乙同學(xué)將溶液X換為濃度均為0.1mol/L Fe（NO3）3和BaCl2的混合溶液（已經(jīng)除去溶解氧），通入少量SO2后觀察到燒杯產(chǎn)生白色沉淀，乙同學(xué)認(rèn)為白色沉淀為BaSO4 ， 鐵離子氧化二氧化硫生成硫酸，結(jié)合鋇離子生成硫酸鋇沉淀，二氧化硫通入硝酸的氯化鋇溶液中，稀硝酸氧化二氧化硫?yàn)榱蛩嵘�成硫酸鋇沉淀；
將SO2通入0.1mol/L FeCl3和BaCl2混合液產(chǎn)生白色沉淀，是Fe3+能氧化H2SO3 ， 將SO2通入0.01mol/L HNO3 和 BaCl2混合液，產(chǎn)生白色沉淀酸性條件NO3﹣能將H2SO3氧化為SO42﹣ ，
所以答案是：FeCl3；0.01mol/L HNO3；（5）丙同學(xué)認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明Fe3+和酸性條件下NO3﹣均能將H2SO3氧化為SO42﹣ ， 不能說(shuō)明誰(shuí)先氧化H2SO3 ， 他利用提供的試劑（限選試劑：KSCN溶液，K3[Fe（CN）6]溶液，苯酚溶液，硝酸溶液）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究何種微粒先發(fā)生反應(yīng)，取乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)1后裝置G中燒杯的上層清液于試管中，往試管中滴加鐵氰化鉀溶液，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則證明是Fe3+先氧化H2SO3 ， 若溶液沒有明顯現(xiàn)象，則證明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3 ，
所以答案是：往試管中滴加鐵氰化鉀溶液，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則證明是Fe3+先氧化H2SO3 ， 若溶液沒有明顯現(xiàn)象，則證明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3；（6）丁同學(xué)在實(shí)驗(yàn)2過(guò)程發(fā)現(xiàn)，黃色溶液先變紅棕色后慢慢變淺綠色，查閱資料得：Fe3++6SO2Fe（SO2）63+（紅棕色）．請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋實(shí)驗(yàn)2中溶液顏色變化的原因是：反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+（反應(yīng)①）較Fe3++6SO2Fe（SO2）63+（反應(yīng)②）反應(yīng)緩慢，故先發(fā)生反應(yīng)②，然后發(fā)生反應(yīng)①，但反應(yīng)①的限度較大，故溶液中c（Fe3+）慢慢降低，平衡逆向移動(dòng)，紅棕色逐漸褪去，最終得到淺綠色溶液，所以答案是：反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42﹣+4H+（反應(yīng)①）較Fe3++6SO2Fe（SO2）63+（反應(yīng)②）反應(yīng)緩慢，故先發(fā)生反應(yīng)②，然后發(fā)生反應(yīng)①，但反應(yīng)①的限度較大，故溶液中c（Fe3+）慢慢降低，平衡逆向移動(dòng)，紅棕色逐漸褪去，最終得到淺綠色溶液．