Question

（15分）某研究小組探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反應。

已知：1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液的pH=l

請回答：

（1）裝置A中反應的化學方程式是____________。

（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應進行的操作是___________。

（3）裝置B中產生了白色沉淀，其成分是____________，說明SO₂具有________性。

（4）分析B中產生白色沉淀的原因：

觀點1．____________；

觀點2：SO₂與Fe³⁺反應；

觀點3：在酸性條件下SO₂與NO₃^－反應；

①按觀點2，裝置B中反應的離子方程式是___________，為證明該觀點應進一步檢驗生成的新物質，其實驗操作及現象是__________。

②按觀點3，只需將裝置B中的Fe(NO₃)₃溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進行實驗。應選擇的試劑是（填序號）____________。

a．0．1 mol/L稀硝酸       

b．1．5 mol/L Fe(NO₃)₂溶液

c．6．0 mol/L NaNO₃和0．2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液

 

Answer 1

【答案】

（1）Na₂SO₃+H₂SO₄(濃) = Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O（2分）

（2）打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾（2分）

（3）BaSO₄ （1分）      還原性（1分）

（4）觀點1：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應（2分）

①SO₂+ 2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O== BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺（2分）

取少量B溶液于試管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去則溶液中有Fe²⁺，然后用濕潤的淀粉KI試紙靠近B導管末端，若不變藍，說明NO₃^－沒反應則證明觀點2合理（3分）

②c（2分）

【解析】（1）濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成SO₂，方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄(濃) = Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O。

（2）要排除空氣對實驗的干擾，則就需要排盡裝置中的空氣�？衫�用氮氣來排盡裝置中的空氣，即打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾。

（3）B中溶液顯酸性，因此不可能是亞硫酸鋇沉淀，只能是硫酸鋇沉淀。這說明SO₂被氧化生成了硫酸產生的，因此SO₂具有還原性。

（4）根據觀點2、3可知，觀點1應是SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應。

①如果是②，則鐵離子的還原產物是亞鐵離子，所以方程式為O₂+ 2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O==

BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺。要檢驗亞鐵離子，可利用其還原性進行檢驗，即取少量B溶液于試管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去則溶液中有Fe²⁺。如果NO₃^－氧化了SO₂，則其還原產物是NO，NO具有氧化性，可以利用濕潤的淀粉KI試紙，即用濕潤的淀粉KI試紙靠近B導管末端，若不變藍，說明NO₃^－沒反應則證明觀點2合理。

②為排除鐵離子的干擾，可以選擇不含鐵離子的硝酸鹽即可，所以答案選C。