Question

（15分）某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应。

已知：1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液的pH=l

请回答：

（1）装置A中反应的化学方程式是____________。

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是___________。

（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是____________，说明SO₂具有________性。

（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

观点1．____________；

观点2：SO₂与Fe³⁺反应；

观点3：在酸性条件下SO₂与NO₃^－反应；

①按观点2，装置B中反应的离子方程式是___________，为证明该观点应进一步检验生成的新物质，其实验操作及现象是__________。

②按观点3，只需将装置B中的Fe(NO₃)₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是（填序号）____________。

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盐酸等体积混合的溶液

 

Answer 1

【答案】

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

（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N₂，关闭弹簧夹（2分）

（3）BaSO₄ （1分）      还原性（1分）

（4）观点1：SO₂和Fe³⁺、酸性条件下NO₃^－都反应（2分）

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

取少量B溶液于试管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去则溶液中有Fe²⁺，然后用湿润的淀粉KI试纸靠近B导管末端，若不变蓝，说明NO₃^－没反应则证明观点2合理（3分）

②c（2分）

【解析】（1）浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO₂，方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄(浓) = Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O。

（2）要排除空气对实验的干扰，则就需要排尽装置中的空气。可利用氮气来排尽装置中的空气，即打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N₂，关闭弹簧夹。

（3）B中溶液显酸性，因此不可能是亚硫酸钡沉淀，只能是硫酸钡沉淀。这说明SO₂被氧化生成了硫酸产生的，因此SO₂具有还原性。

（4）根据观点2、3可知，观点1应是SO₂和Fe³⁺、酸性条件下NO₃^－都反应。

①如果是②，则铁离子的还原产物是亚铁离子，所以方程式为O₂+ 2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O==

BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺。要检验亚铁离子，可利用其还原性进行检验，即取少量B溶液于试管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去则溶液中有Fe²⁺。如果NO₃^－氧化了SO₂，则其还原产物是NO，NO具有氧化性，可以利用湿润的淀粉KI试纸，即用湿润的淀粉KI试纸靠近B导管末端，若不变蓝，说明NO₃^－没反应则证明观点2合理。

②为排除铁离子的干扰，可以选择不含铁离子的硝酸盐即可，所以答案选C。