Question

【题目】某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较实验，实验过程如下：

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。

Ⅱ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验取出溶液中的离子。

Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体。

Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。

（1）棉花中浸润的溶液为____________，目的是____________________

（2）过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为________________________________，过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________________。

（3）该小组对SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较期望达到的结论是___________________________。

（4）甲、乙、丙三同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱关系的是______________。

	过程Ⅱ中检出离子	过程Ⅳ中检出离子
甲	有Fe3＋无Fe2＋	有SO42-
乙	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42-
丙	有Fe3＋无Fe2＋	有Fe2＋

Answer 1

【答案】NaOH溶液 防止尾气污染环境 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋ 取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42－，反之无SO42－ SO2＞Fe2＋＞Cl－ 乙、丙

【解析】

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B的溶液变黄时，则氯气将二价铁氧化成三价铁时，停止通气；

Ⅱ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，用KSCN溶液来检验溶液中的三价铁离子；

Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体，还原三价铁，生成二价铁和硫酸根；

Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，用先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，来检验有SO42-；据此分析解答。

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B的溶液变黄时，则氯气将二价铁氧化成三价铁时，停止通气；

Ⅱ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，用KSCN溶液来检验溶液中的三价铁离子；

Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体，还原三价铁，生成二价铁和硫酸根；

Ⅳ．更新试管D，重复过程Ⅱ，用先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，来检验有SO42-；

（1）Cl2、SO2有毒污染空气，应有尾气处理，装置中的棉花需要浸润强碱溶液吸收Cl2、SO2；故答案为：NaOH溶液；防止尾气污染环境；

（2）根据以上分析，过程Ⅲ中一定发生反应为二氧化硫还原三价铁，生成二价铁和硫酸根，方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；用先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，来检验有SO42-；故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42-，反之无；

（3）根据通入Cl2，当B的溶液变黄，说明氯气将二价铁氧化成三价铁，则氧化性氯气大于三价铁离子，还原性Fe2+＞Cl-；当通入一定量的SO2气体时，有硫酸根生成，说明二氧化硫将三价铁还原成二价铁，则还原性SO2＞Fe2+；故答案为：SO2＞Fe2+＞Cl-；

（4）该题的理论依据是氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物；

甲、B中可能有未反应的氯气，氯气也能将氧化SO2，不能证明SO2的还原性强于Fe2+；

乙、B中存在Fe3+、Fe2+，说明Cl2氧化性强于Fe3+，且没有Cl2剩余，证明Fe2+的还原性强于Cl-；故后有SO42-能说明SO2将Fe3+还原成Fe2+，证明SO2的还原性强于Fe2+；

丙、B中存在Fe3+，说明Cl2氧化性强于Fe3+，证明Fe2+的还原性强于Cl-；后生成了Fe2+，只能是Fe3+被SO2还原，证明SO2的还原性强于Fe2+；

故选：乙、丙。