Question

（2013?馬鞍山一模）實驗室用Na₂SO₃固體與70%的硫酸反應制取SO₂氣體時，可用FeCl₃溶液吸收多余的SO₂氣體．
（1）寫出SO₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式：

SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺

．
（2）FeCl₃溶液吸收SO₂氣體一段時間后，吸收液中一定存在的離子有H⁺、Fe²⁺、Cl^-、SO₄^2-．某同學認為還可能存在其他離子，并提出假設進行實驗探究．
①提出合理假設：
假設1：還存在HSO₃^-、SO₃^2-
假設2：還存在Fe³⁺
假設3：HSO₃^-、SO₃^2-、Fe³⁺都不存在
②設計實驗方案

實驗步驟	現象和結論
步驟1：取少量吸收液于試管，滴加稀硫酸酸化，然后再滴入幾滴 品紅 溶液．	現象： 品紅不褪色 結論：假設1不成立．
步驟2： 另取少量吸收液于試管中， 滴入幾滴KSCN溶液 ．	現象： 溶液變紅 結論：假設2成立．

（3）測定空氣中SO₂含量的方法是：把500L含SO₂氣體的空氣通入20mL含0.00015mol KMnO₄的溶液中，充分反應后，再用0.02000mol/L的KI溶液滴定過量的KMnO₄，消耗KI溶液25.00mL，則空氣中的SO₂含量為

0.016

 mg/L．
（5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O）

Answer 1

分析：（1）三價鐵離子具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能夠發生氧化還原反應生成亞鐵離子和硫酸；
（2）步驟1：滴入品紅溶液，檢驗溶液中是否有二氧化硫生成；步驟2，利用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子，根據結論完成反應現象；
（3）根據反應的化學方程式計算出碘化鉀消耗的高錳酸鉀的物質的量，然后計算出二氧化硫消耗的高錳酸鉀的物質的量，再根據高錳酸鉀的物質的量計算出500L空氣中二氧化硫的物質的量及二氧化硫在空氣中的含量．

解答：解：（1）鐵離子能夠氧化二氧化硫，SO₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（2）步驟1，取少量吸收液于試管，滴加稀硫酸酸化，然后再滴入幾滴品紅溶液，現象是品紅沒有褪色，證明了假設1是錯誤的；步驟2，利用硫氰化鉀溶液檢驗溶液中是否含有鐵離子，方法是另取少量吸收液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，現象為溶液顯示紅色，說明假設2是正確的，
故答案為：

實驗步驟	現象和結論
品紅	品紅不褪色
步驟2：另取少量吸收液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液	溶液變紅

（3）高錳酸鉀溶液中高錳酸鉀總的物質的量為：0.00015mol，反應消耗的碘化鉀的物質的量為：0.02000mol/L×0.025L=0.0005mol，根據反應10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O，碘化鉀消耗的高錳酸鉀的物質的量為：0.0005mol×

2

10

=0.0001mol，
所以二氧化硫消耗的高錳酸鉀的物質的量為：0.00015mol-0.0001mol=0.00005mol，根據反應5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
500L空氣中含有的二氧化硫的物質的量為：0.00005mol×

5

2

=1.25×10^-4mol，二氧化硫的質量為：1.25×10^-4mol×64g/mol=8×10^-3g，
空氣中的SO₂含量為：

8×10-3g

500L

=0.016mg/L，
故答案為：0.016mg/L．

點評：本題考查了測定空氣中二氧化硫的含量及測定氯化鐵與二氧化硫反應后的溶液中成分，涉及了離子方程式的書寫、二氧化硫含量的計算、實驗方案的設計等知識，（3）為本題中的難點，需要合理分析測定原理，本題難度中等．