Question

某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应，其反应装置如下图所示：

已知：1.0 mol·L^－1的Fe(NO₃)₃溶液的pH＝1，请回答下列问题：

（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：

猜想1：                                                               ；

猜想2：SO₂与Fe^3＋反应；

猜想3：在酸性条件下SO₂与NO₃^—反应；

①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是                                      。

②按猜想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          （填字母）。

a．0.1 mol·L^－1硝酸钠溶液                     b．1.5 mol·L^－1Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol·L^－1 NaNO₃和0.2 mol·L^－1盐酸等体积混合的溶液

Answer 1

【知识点】性质方案设计 化学实验方案与评价 J4  J5

【答案解析】(每空2分，本题共14分)

（1）Na₂SO₃＋H₂SO₄(浓)= Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O　

（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N₂，关闭弹簧夹　

（3）BaSO₄　；     还原　

（4）猜想1：SO₂与Fe^3＋、酸性条件下NO都反应　

①SO₂＋2Fe^3＋＋Ba^2＋＋2H₂O=BaSO₄↓＋2Fe^2＋＋4H^＋

（可分两步写SO₂＋2Fe^3＋＋2H₂O=2Fe^2＋＋SO＋4H^＋、SO＋Ba^2＋=BaSO₄↓）；

②c

  解析：（l）装置A中反应的化学方程式是Na₂SO₃+H₂S0₄（浓）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O；
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出，操作为打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N₂，关闭弹簧夹；
（3）二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀；
（4）综合猜想2、3可知猜想1：SO₂与Fe^3＋、酸性条件下NO都反应，

①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，
②按猜想3：在酸性条件下SO₂与NO₃^-反应，实验中c（NO₃^-）=3mol/L，则可用6.0mol•L^-1NaNO₃和0.2mol•L^-1盐酸等体积混合的溶液代替。

【思路点拨】本题考查物质的性质实验探究，题目难度中等，注意把握物质的性质，为解答该题的关键。