Question

（12分）某兴趣小组研究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）SO₂气体与Fe³⁺反应的主要产物是__            __              。（填离子符号）

（2）下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO₂的是                           。

A．Na₂SO₃溶液与HNO₃    B．Na₂SO₃固体与浓硫酸

C．固体硫在纯氧中燃烧    D．铜与热浓H₂SO₄

（3）装置C的作用是                                                    。

（4）如果有280mL SO₂气体（已折算为标态）进入C装置中，则C中50mL NaOH溶液的物质的量浓度至少为        mol/L才能达到目的。

（5）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：

方案①：往第一份试液中加入KMnO₄溶液，紫红色褪去。

方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。

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

（6）能表明I^—的还原性弱于SO₂的现象是                                       ，写出有关离子方程式：                                                      。

 

Answer 1

【答案】

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

（3）吸收多余的SO₂，防止污染空气（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中蓝色溶液变无色（1分）、I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺ （2分）

【解析】

试题分析：（1）SO₂具有还原性，铁离子具有氧化性，二者发生氧化还原反应，即2Fe³⁺+SO₂+2H₂O＝2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，所以SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是Fe²⁺，SO₄^2-。

（2）A、硝酸具有强氧化性，把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，得不到二氧化硫，故A错；B、浓硫酸虽具有强氧化性，但不能氧化亚硫酸钠，能和亚硫酸钠反应生成SO₂，故B正确；C、固体硫在纯氧中燃烧，操作不容易控制，故C错；D、铜与浓硫酸反应的离子方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，所以可以制备SO₂，故D正确，因此选BD。

（3）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，属于大气污染物，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液吸收二氧化硫，防止污染空气。

（4）280mL SO₂气体（已折算为标态）物质的量＝0.28L÷22.4L/mol＝0.0125mol，SO₂是酸性氧化物，进入C装置中发生反应为SO₂+NaOH＝NaHSO₃，则C中消耗氢氧化钠物质的量为0.0125mol，50mL NaOH溶液的浓度至少＝0.0125mol÷0.05L＝0.25mol/L。

（5）二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，而Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色，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，说明发生了氧化还原反应，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，据此能表明I^—的还原性弱于SO₂的还原性，反应的离子方程式为I₂+SO₂+2H₂O＝2HI+H₂SO₄。

考点：考查SO₂制备以及性质的实验探究、实验方案设计与评价、氧化还原反应的应用等