Question

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進行SO₂與FeCl₃溶液反應(yīng)的相關(guān)實驗．（夾持裝置已略去）

（1）通入足量SO₂時C裝置中觀察到的現(xiàn)象為

 

．
（2）根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學(xué)認為SO₂與Fe³⁺反應(yīng)生成SO₄^2-和Fe²⁺．
①寫出SO₂與Fe³⁺反應(yīng)的離子方程式：

 

；
②請設(shè)計實驗方案檢驗C試管中生成的Fe²⁺：

 

；
③該小組向C裝置反應(yīng)后的溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，證明反應(yīng)生成了SO₄^2-，該做法

 

（填“合理”或“不合理”），理由是

 

．
（3）D裝置中倒置漏斗的作用是

 

．
（4）為了驗證SO₂具有還原性，實驗中可以代替FeCl₃溶液的試劑是

 

（填字母）．
a．濃H₂SO₄           b．酸性KMnO₄溶液           c．碘水           d．NaOH溶液．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）通入足量SO₂時C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵；
（2）①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸根離子、亞鐵離子；
②檢驗有Fe²⁺生成，利用KSCN和氯水，先不變紅，后變紅分析；
③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有強氧化性；
（3）倒置漏斗可防止NaOH溶液倒吸；
（4）驗證SO₂具有還原性，代替氯化鐵溶液的物質(zhì)必須具有氧化性，且反應(yīng)中有明顯現(xiàn)象，據(jù)此進行解答．

解答： 解：（1）通入足量SO₂時C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵，則觀察到溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，
故答案為：溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；
（2）①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸根離子、亞鐵離子，離子反應(yīng)為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②檢驗有Fe²⁺生成的實驗方法為：取C中反應(yīng)后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅，
故答案為：取C中反應(yīng)后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；
③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有強氧化性，則硝酸可以將溶解的SO₂氧化為 H₂SO₄，干擾試驗，故做法不合理，
故答案為：不合理；硝酸可以將溶解的SO₂氧化為 H₂SO₄，干擾試驗；
（3）因尾氣易溶于NaOH溶液，則倒置漏斗的作用為防止NaOH溶液倒吸，
故答案為：使氣體充分吸收，防止溶液倒吸；
（4）a．濃H₂SO₄：濃硫酸不與二氧化硫反應(yīng)，無法檢驗二氧化硫具有還原性，故a錯誤；   
b．酸性KMnO₄溶液：酸性高錳酸鉀具有強氧化性，二氧化硫能夠與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色，從而證明二氧化硫具有還原性，所以可用酸性高錳酸鉀溶液代替氯化鐵溶液，故b正確；          
c．碘水能夠與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致碘水褪色，所以可用碘水代替氯化鐵溶液，故c正確；          
d．NaOH溶液與二氧化硫的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)中沒有明顯現(xiàn)象，無法替代氯化鐵溶液驗證二氧化硫具有還原性，故d錯誤；
故答案為：bc．

點評：本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計及實驗裝置綜合，為高頻考點，題目難度中等，把握裝置中發(fā)生的反應(yīng)及氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋?/div>