Question

4．某興趣小組探究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，他們使用的藥品和裝置如圖所示：

（1）裝置E的作是安全瓶，防止倒吸．裝置F中為NaOH溶液．
（2）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率，其中的液體最好選擇C
A．蒸餾水                  B．飽和Na₂SO₃溶液
C．飽和NaHSO₃溶液          D．飽和NaHCO₃溶液
（3）SO₂氣體還原Fe3+反應(yīng)的產(chǎn)物是Fe²⁺、SO₄^2-（填離子符號）．
（4）在上述裝置中通入過量的SO₂為了驗(yàn)證C中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�C中的溶液，分成三份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去．
方案②：往第一份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
方案③：往第二份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀．
上述方案不合理的是方案①，原因是SO₂、Fe²⁺都能使酸性高錳酸鉀褪色．
（5）能表明I-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是D中藍(lán)色褪去，寫出有關(guān)離子方程式：I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 A裝置：制取二氧化硫，B裝置：觀察SO₂的生成速率，C裝置：SO₂氣體還原Fe³⁺，D裝置：SO₂氣體還原I₂，E裝置：防止倒吸，F(xiàn)裝置：吸收尾氣．
（1）有緩沖裝置能防止倒吸；二氧化硫有毒不能直接排空，應(yīng)該用堿液吸收；
（2）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，為防止二氧化硫溶解，應(yīng)該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣；
（3）二氧化硫具有還原性、鐵離子具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子；
（4）亞鐵離子和KSCN溶液不反應(yīng)，但能被氯水氧化生成鐵離子，鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；亞硫酸鋇和稀鹽酸反應(yīng)，二氧化硫和亞鐵離子都和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)；
（5）同一可逆反應(yīng)中，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，根據(jù)D中溶液顏色變化判斷．

解答 解：（1）E中左側(cè)為短導(dǎo)管可防止液體倒吸；F中盛放NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，防止含硫化合物排放在環(huán)境中，從而保護(hù)環(huán)境，
故答案為：安全瓶，防止倒吸；NaOH；
（2）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，二氧化硫和亞硫酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)，為防止二氧化硫溶解，應(yīng)該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣，
故選C；
（3）二氧化硫具有還原性、鐵離子具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子，
故答案為：Fe²⁺、SO₄^2-；
（4）方案①往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去，原來溶液中有二氧化硫，二氧化硫和亞鐵離子都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以不能確定哪種微粒其作用，故錯誤；
方案②：往第一份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅，亞鐵離子和KSCN不反應(yīng)，鐵離子和KSCN反應(yīng)生成血紅色溶液，所以可以檢驗(yàn)溶液中存在亞鐵離子，故正確；
方案③：往第二份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀，亞硫酸根離子和氯化鋇不反應(yīng)，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，且不溶于稀鹽酸，所以可以檢驗(yàn)溶液中存在硫酸根離子，故正確；
所以實(shí)驗(yàn)方案①不合理，
故答案為：方案①；SO₂、Fe²⁺都能使酸性高錳酸鉀褪色；
（5）I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-中還原劑是二氧化硫、還原產(chǎn)物是碘離子，所以還原性SO₂＞I^-，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，所以看到的現(xiàn)象是D中藍(lán)色褪去，離子反應(yīng)方程式為I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，
故答案為：D中藍(lán)色褪去；I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評價(jià)，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意（4）題為易錯點(diǎn)，同時考查學(xué)生思維的縝密性，題目難度中等．