Question

17．SO₂是大氣主要污染物之一，為探究SO₂氣體的還原性，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₂+2H₂O+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（2）裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣．
（3）在上述裝置中通人過(guò)量的SO₂，為了驗(yàn)證A中S0₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取A中的溶液少量，分成兩份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
方案①：向第一份溶液中加入少量酸性K MnO₄溶液，發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去；
方案②：向第二份溶液中加入少量KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)不變紅，再加入少量新制的氯水，溶液變紅．上述方案中不合理的是方案①，原因是過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色．
（4）能表明I的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是B中藍(lán)色褪色．
（5）該小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬測(cè)定硫酸工業(yè)生產(chǎn)排放的尾氣中S0₂的體積分?jǐn)?shù)（假設(shè)其他氣體均難溶于水且不反應(yīng)），選用了如圖2所示的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置．
①若混合氣體的流向按從左向右時(shí)，右圖裝置組裝連接的順序合理的是：混合氣體→c→d→b→a→e（填寫(xiě)a、b等儀器
接口字母）．
②你認(rèn)為下列試劑中，可以用來(lái)代替試管中碘的淀粉溶液的是A、C（填標(biāo)號(hào)）．
A．酸性KMn0 ₄溶液    B．NaOH溶液    C．溴水    D．氨水
③若碘溶液的濃度為0.05mol•L^-l、體積為30mL，與SO₂氣體恰好完全反應(yīng)時(shí)，量筒內(nèi)水的體積為386.4mL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）．則S0₂的體積分?jǐn)?shù)為8%．

Answer 1

分析 （1）裝置A中二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根和亞鐵離子；
（2）二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以要有尾氣吸收裝置；
（3）過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，據(jù)此判斷；
（4）碘能與二氧化硫反應(yīng)生成碘離子和硫酸根離子，據(jù)此判斷I^-的還原性弱于SO₂；
（5）①原料氣通過(guò)碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過(guò)裝置ⅠⅢ排水量氣測(cè)定儀器和氮?dú)獾捏w積；
②二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現(xiàn)象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無(wú)明顯現(xiàn)象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現(xiàn)象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象；
③依據(jù)碘單質(zhì)氧化二氧化硫的化學(xué)方程式計(jì)算二氧化硫氣體體積，得到原料氣的總體積，計(jì)算二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）裝置A中二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根和亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為SO₂+2H₂O+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：SO₂+2H₂O+2Fe³⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（2）二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以要有尾氣吸收裝置，所以裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣，
故答案為：吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣；
（3）過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案①不合理，
故答案為：方案①；過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色；
（4）碘能與二氧化硫反應(yīng)生成碘離子和硫酸根離子，則裝置B中藍(lán)色褪色，據(jù)此可判斷I^-的還原性弱于SO₂，
故答案為：B中藍(lán)色褪色；
（5）①原料氣通過(guò)碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過(guò)裝置ⅠⅢ排水量氣測(cè)定儀器和氮?dú)獾捏w積，連接裝置接口順序?yàn)椋篶→d→b→a→e；
故答案為：c→d→b→a→e；
②二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現(xiàn)象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無(wú)明顯現(xiàn)象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現(xiàn)象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象；
故答案為：A、C；
③寫(xiě)出方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺
由條件知n（SO₂）=n（I₂）=0.05 mol/L×0.03 L=0.0015 mol，即33.6 mL，
所以工業(yè)原料氣總體積為 386.4mL+22.4 mL=408.8 mL，
其中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{33.6mL}{408.8mL}$×100%=8%，
故答案為：8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)的組成、測(cè)量物質(zhì)的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質(zhì)、中和滴定的計(jì)算，要求學(xué)生掌握探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，明確二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及中和滴定的操作方法及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．