Question

【题目】某研究小组用如图装置探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应：已知：1.0molL﹣1的Fe（NO3）3溶液的pH=1，请回答下列问题：

（1）滴加浓硫酸之前，先通氮气的目的是 ， C装置的作用是 ．
（2）充分反应后，能说明SO2和Fe（NO3）3溶液发生反应的实验现象是 ．
（3）为探究SO2和Fe（NO3）3溶液发生反应的原理，该研究小组提出如下猜想：猜想1：SO2与Fe3+反应；
猜想2：在酸性条件下SO2与NO3﹣反应；
猜想3：
①若猜想1成立，装置B中反应的离子方程式是；若要检验Fe3+是否耗尽，所需试剂的化学式是 ．
②若猜想2成立，还必须选用下列试剂中的（填字母）与SO2反应来进一步验证．
a．NaNO3与BaCl2的混合溶液
b．FeCl3 ， NaNO3的混合溶液
c．FeCl3与BaCl2的混合溶液．
（4）SO2为空气污染物，研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量，取10m3（标准状况下）空气，缓慢通过足量溴水中，在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液，将产生的白色沉淀洗涤、干燥，称得质量为0.4660g，则此空气中SO2的浓度为mgm﹣3 ．

Answer 1

【答案】
（1）排除空气对实验的干扰；吸收SO2等尾气
（2）B中产生了白色沉淀
（3）SO2和Fe3+、酸性条件下NO3﹣都反应；SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；KSCN溶液；ac
（4）12.8
【解析】解：（1）氧气能将SO2氧化，所以如果装置中含有氧气，会干扰实验，所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验；未反应完的SO2会污染环境，所以C装置的作用是吸收SO2等尾气；所以答案是：排除空气对实验的干扰；吸收SO2等尾气；（2）SO2具有还原性，酸性条件下，能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，所以答案是：B中产生了白色沉淀；（3）Fe3+、酸性条件下NO3﹣都能氧化SO2 ， 即SO2和Fe3+、酸性条件下的NO3﹣都反应；所以答案是：SO2和Fe3+、酸性条件下NO3﹣都反应；①若猜想1成立，Fe3+具有氧化性，可将二氧化硫氧化成硫酸根，本身被还原成二价铁，反应的离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液与试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红说明Fe3+存在，所以答案是②：SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；KSCN溶液；②若猜想2成立，则需证明在酸性条件下SO2与NO3﹣反应，则选用NaNO3与BaCl2的混合溶液，出现白色沉淀，以及SO2与Fe3+不反应，则选用FeCl3与BaCl2的混合溶液，无现象；故选：ac；（4）设SO2的质量为x，由反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl可得：
SO2～H2SO4～BaSO4
64233
x0.4660g
= 解得：x=0.128g=128mg，
则空气中SO2的浓度为 =12.8 mg/m3；
所以答案是：12.8 mg/m3 ．