Question

【題目】I．實驗室制備、收集干燥的 SO2，所需儀器如下圖。

（1）裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序為 a→___→___→___→___→f。

（2）驗證產(chǎn)生的氣體是 SO2的方法及實驗現(xiàn)象是_________________________________。

（3）若在1 L 0.3 mol/L的 NaOH溶液中，通入4.48 L SO2(標況)，反應后所得溶液中微粒的濃度之間有一些等量關(guān)系，例如：c(Na+)+ c(H+)= c(HSO3－)+2 c(SO32－)+ c(OH－)，請再寫出兩個等量關(guān)系： ________________。

II．SO2 氣體為無色氣體，有強烈刺激性氣味，大氣主要污染物之一，具有一定的還原性，探究SO2氣體還原Fe3+、I2，可以使用的藥品和裝置如下圖所示：

（4）若要從FeCl3溶液中提取晶體，必須進行的實驗操作步驟中沒有用到的玻璃儀器有_________。

a．酒精燈 b．燒瓶 c．漏斗 d．燒杯 e．玻璃棒

（5）裝置 A 中的現(xiàn)象是_________________，寫出 B 中發(fā)生反應的離子方程式：___________________。

（6）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，取A中的溶液，分成兩份，并設(shè)計了如下實驗：

方案①：往第一份試液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去。

方案②：往第二份試液中加入 KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。

上述方案中不合理的是________。

Answer 1

【答案】

（1）d→e→c→b；

（2）將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復原色；

（3）2c(Na+) =3[c(SO32－)+ c(HSO3－)+ c(H2SO3)]

c(SO32－)+ c(HSO3－)+ c(H2SO3)=0.2mol/L

c(HSO3－)+3 c(H2SO3)+2 c(H+)= c(SO32－)+2 c(OH－)

（4）b

（5）溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+

（6）①

【解析】

試題分析：（1）收集二氧化硫應先干燥再收集，故先通過d、e，二氧化硫的密度比空氣大，要從c口進氣，b口出來進行尾氣處理．因為二氧化硫易于氫氧化鈉反應，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的燒杯為尾氣處理裝置要放置在最后；故答案為：d；e；c；b；

（2）檢驗二氧化硫的一般方法是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復紅色，證明有二氧化硫，故答案為：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復紅色；

（3）n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，n(SO2)==0.2mol，設(shè)生成Na2SO3、NaHSO3的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，根據(jù)Na、S原子守恒得x+y=0.22x+y=0.3解得，x=0.1mol，y=0.1mol，所以溶液中的溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的Na2SO3、NaHSO3，溶液中存在電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒，根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)，根據(jù)物料守恒得2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(SO32-)+3c(H2SO3)，])，[SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=0.2mol/L，根據(jù)質(zhì)子守恒得c(HSO3-)+3c(H2SO3)+2c(H+)=c(SO32-)+2c(OH-)，故答案為：2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(SO32-)+3c(H2SO3)，[SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=0.2mol/L或c(HSO3-)+3c(H2SO3)+2c(H+)=c(SO32-)+2c(OH-)；

（4）操作步驟：蒸發(fā)需用到酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒，冷卻結(jié)晶需用到燒杯，過濾需用到漏斗、燒杯、玻璃棒，故不需要B．燒瓶，故答案為：B；

（5）裝置 A 中反應2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；B 中二氧化硫與碘水反應生成氫碘酸和硫酸，發(fā)生反應的離子方程式為I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+，故答案為：溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+；

（6）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，Fe2+也使高錳酸鉀溶液褪色，所以不合理的是方案①，因為A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色，故答案為：①；