Question

某校化學興趣小組為探究SO₂氣體的還原性設計了如下裝置圖：
（1）SO₂氣體還原Fe³⁺的離子反應方程式為

 

；
（2）實驗中所需的SO₂氣體可以用濃硫酸和銅反應來制取，該反應的化學方程式為

 

，在反應表現(xiàn)了H₂SO₄的哪些性質(zhì)

 

．
（3）裝置C的作用是

 

．
（4）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進行的實驗操作步驟：蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有

 

（填字母序號）．
A．蒸發(fā)皿   B．石棉網(wǎng)   C．漏斗   D．燒杯    E．玻璃棒   F．坩堝
（5）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應，他們?nèi)�A中的溶液，分成三份，并設計了如下實驗：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去
方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅
方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀
上述方案不合理的一個是方案

 

（填數(shù)字序號），原因是

 

．
（6）上述裝置中能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計,二氧化硫的化學性質(zhì)

專題：實驗設計題

分析：（1）三價鐵離子具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者能夠發(fā)生氧化還原反應生成亞鐵離子和硫酸；
（2）銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；根據(jù)方程式判斷表現(xiàn)了H₂SO₄的哪些性質(zhì)；
（3）二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，為酸性氧化物能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；
（4）從A中所得溶液提取晶體為綠礬，溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥步驟得到，根據(jù)實驗操作判斷儀器；
（5）二氧化硫、Fe²⁺具有還原性，和氧化劑能發(fā)生氧化還原反應，能使高錳酸鉀溶液褪色現(xiàn)象明顯；
（6）B中發(fā)生SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物．

解答： 解：（1）鐵離子能夠氧化二氧化硫，SO₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2H₂O+SO₂+2Fe³⁺═SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
（2）銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，根據(jù)反應2mol濃硫酸參與反應，其中1mol作氧化劑，1mol顯示酸性，所以表現(xiàn)了H₂SO₄的酸性和氧化性；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；酸性和氧化性；
（3）二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，二氧化硫酸性氧化物能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，所以可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，反應的化學方程式為：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；
（4）溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，干燥步驟得到，所以在這一系列操作中沒有用到的儀器有石棉網(wǎng)、坩堝，
故答案為：B、F；
（5）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，所以上述方案中不合理的是①，故答案為：①；因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色；
（6）B中發(fā)生SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則I^-的還原性弱于SO₂，現(xiàn)象為紫色變?yōu)闊o色，故答案為：B中藍色溶液褪色．

點評：本題考查物質(zhì)制備實驗及性質(zhì)實驗，題目難度中等，明確各裝置的作用及發(fā)生的化學反應是解答本題的關鍵，注意掌握二氧化硫的性質(zhì)及檢驗方法．