Question

【題目】某�；瘜W(xué)興趣小組探究SO2與FeCl3溶液的反應(yīng)，所用裝置如下圖所示（夾持儀器已略去）。

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先檢查裝置的 ；實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的尾氣應(yīng)通入 溶液。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中需要配制100mL1mol/L FeCl3溶液，所需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒、 。

（3）該小組同學(xué)向5mL lmol/L FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最終呈淺綠色，再打開分液漏斗活塞，逐滴加入NaOH稀溶液，則試管B中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

（4）該小組同學(xué)在（3）中實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闇\綠色需要較長(zhǎng)時(shí)間，在此期間同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色，沒有觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象，最終溶液呈淺綠色。

【查閱資料】Fe（HSO3）2+離子在溶液中呈紅棕色且具有較強(qiáng)的還原性，能被Fe3+氧化為SO。SO2與FeCl3溶液反應(yīng)生成紅棕色Fe（HSO3）2+離子的原因是 ；Fe（HSO3）2+與Fe3+在溶液中反應(yīng)的離子方程式是 。

（5）若實(shí)驗(yàn)中用5 mL一定濃度的濃H2SO4與適量Cu片充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)得產(chǎn)生SO2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為672 mL，向已冷卻的A試管溶液中加入4 mo1·L-1的NaOH溶液30 mL時(shí)，恰好使Cu2+完全沉淀。則所用濃H2SO4濃度為________________。（忽略過程中溶液的體積變化）

Answer 1

【答案】（1）氣密性，NaOH溶液；

（2）100mL的容量瓶、膠頭滴管；

（3）先無現(xiàn)象，后生成白色沉淀；

（4）Fe3＋與亞硫酸電離出的HSO3－，結(jié)合生成Fe（HSO3）2+，

Fe3＋＋H2O＋Fe（HSO3）2+=2Fe2＋＋SO42－＋3H＋；（5）18mol·L－1。

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)制備SO2氣體，因此實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性，SO2有毒，防止污染空氣，需要吸收處理，SO2屬于酸性氣體，應(yīng)通入到NaOH溶液中；（2）配制FeCl3溶液缺少的儀器是100mL容量瓶和膠頭滴管；（3）Fe3＋具有強(qiáng)氧化性，能把SO2氧化成SO42－，發(fā)生2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋，通入SO2是足量，因此滴加NaOH溶液，先發(fā)生H＋＋OH－=H2O，SO2＋NaOH=NaHSO3，NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O，Fe2＋＋2OH－=Fe（OH）2↓，因此現(xiàn)象是先無現(xiàn)象，后有白色沉淀；（4） Fe3＋與亞硫酸電離出的HSO3－，結(jié)合生成Fe（HSO3）2+，反應(yīng)的離子方程式為：Fe3＋＋H2O＋Fe（HSO3）2+=2Fe2＋＋SO42－＋3H＋；（5）發(fā)生的反應(yīng)是Cu＋2H2SO4（濃） CuSO4＋SO2↑＋2H2O，銅只與濃硫酸反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，反應(yīng)停止，加入NaOH溶液，發(fā)生H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O，CuSO4＋2NaOH=Cu（OH）2↓＋Na2SO4，根據(jù)S元素守恒，n（H2SO4）=[n（SO2）＋n（Na2SO4）]=[n（SO2）＋n（NaOH）/2]=（672×10－3/22.4＋30×10－3×4/2）mol=0.09mol，c（H2SO4）=0.09/5×10－3mol·L－1=18mol·L－1。