Question

15．某研究小組利用下圖所示裝置探究SO₂和Fe（NO₃）₃溶液的反應．已知：1.0mol/L的Fe（NO₃）₃溶液的pH=1，請回答下列問題：

（1）裝置A中反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）實驗時，在滴加濃硫酸之前先打開彈簧夾，通N₂一段時間后再關閉彈簧夾，該操作的目的是排除空氣對實驗的干擾；
（3）裝置B中肯定可以看到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，該現(xiàn)象說明SO₂具有還原性性；
（4）分析B中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：
觀點1：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應；
觀點2：SO₂與Fe³⁺反應；
觀點3：在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應；
①按觀點2，裝置B中反應的離子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，證明該觀點應進一步檢驗確認生成的新物質，你認為應該檢驗的新物質為Fe²⁺；
②按觀點3，只需將裝置B中的 Fe（NO₃）₃溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進行實驗．應選擇的試劑是（填序號）a．
a．6.0mol/L KNO₃和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液
b．1.5mol/L Fe（NO₃）₂溶液
c．1.0mol/L FeCl₃溶液．

Answer 1

分析 （1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫和硫酸鈉；
（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應先通入氮氣，將空氣排出；
（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀；
（4）Fe³⁺和Fe²⁺都具有氧化性，都可與二氧化硫反應，可根據(jù)反應產(chǎn)物進行判斷；

解答 解：（l）裝置A中反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O；
（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應先通入氮氣，將空氣排出，操作為打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾，
故答案為：排除空氣對實驗的干擾；
（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀，故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；還原性；
（4）假設一 兩種離子都氧化二氧化硫，即SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應，故答案為：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應；
①按觀點2，裝置B中反應的離子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，可通過檢驗是否有Fe²⁺生成的方法判斷，具體做法為取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K₃Fe（CN）₆]溶液產(chǎn)生藍色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，觀點2合理，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，F(xiàn)e²⁺；
②按觀點3，在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應，實驗中c（NO₃^-）=3mol/L，則可用6.0mol•L^-1NaNO₃和0.2mol•L^-1鹽酸等體積混合的溶液代替，故選a，
故答案為：a；

點評 本題考查物質的性質實驗探究，題目難度中等，注意把握物質的性質，為解答該題的關鍵，學習中注意相關知識的積累，掌握基礎是關鍵．