Question

（15分）某研究小組探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反應(yīng)。

已知：1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液的pH=l
請(qǐng)回答：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。
（2）為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是___________。
（3）裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是____________，說(shuō)明SO₂具有________性。
（4）分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因：
觀點(diǎn)1．____________；
觀點(diǎn)2：SO₂與Fe³⁺反應(yīng)；
觀點(diǎn)3：在酸性條件下SO₂與NO₃^－反應(yīng)；
①按觀點(diǎn)2，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是___________，為證明該觀點(diǎn)應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)生成的新物質(zhì)，其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是__________。
②按觀點(diǎn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇的試劑是（填序號(hào)）____________。
a．0．1 mol/L稀硝酸       
b．1．5 mol/L Fe(NO₃)₂溶液
c．6．0 mol/L NaNO₃和0．2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液

Answer 1

（1）Na₂SO₃+H₂SO₄(濃) = Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O（2分）
（2）打開(kāi)彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N₂，關(guān)閉彈簧夾（2分）
（3）BaSO₄（1分）     還原性（1分）
（4）觀點(diǎn)1：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應(yīng)（2分）
①SO₂+ 2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O="=" BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺（2分）
取少量B溶液于試管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去則溶液中有Fe²⁺，然后用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近B導(dǎo)管末端，若不變藍(lán)，說(shuō)明NO₃^－沒(méi)反應(yīng)則證明觀點(diǎn)2合理（3分）
②c（2分）

（1）濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO₂，方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄(濃) = Na₂SO₄+ SO₂↑+H₂O。
（2）要排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，則就需要排盡裝置中的空氣。可利用氮?dú)鈦?lái)排盡裝置中的空氣，即打開(kāi)彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N₂，關(guān)閉彈簧夾。
（3）B中溶液顯酸性，因此不可能是亞硫酸鋇沉淀，只能是硫酸鋇沉淀。這說(shuō)明SO₂被氧化生成了硫酸產(chǎn)生的，因此SO₂具有還原性。
（4）根據(jù)觀點(diǎn)2、3可知，觀點(diǎn)1應(yīng)是SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應(yīng)。
①如果是②，則鐵離子的還原產(chǎn)物是亞鐵離子，所以方程式為O₂+ 2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O==
BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺。要檢驗(yàn)亞鐵離子，可利用其還原性進(jìn)行檢驗(yàn)，即取少量B溶液于試管中，加入少量的酸性KMnO₄溶液，紫色褪去則溶液中有Fe²⁺。如果NO₃^－氧化了SO₂，則其還原產(chǎn)物是NO，NO具有氧化性，可以利用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，即用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙靠近B導(dǎo)管末端，若不變藍(lán)，說(shuō)明NO₃^－沒(méi)反應(yīng)則證明觀點(diǎn)2合理。
②為排除鐵離子的干擾，可以選擇不含鐵離子的硝酸鹽即可，所以答案選C。