题目内容

【题目】某研究小组用如图装置探究SO2和Fe(NO33溶液的反应:已知:1.0molL1的Fe(NO33溶液的pH=1,请回答下列问题:

(1)滴加浓硫酸之前,先通氮气的目的是 , C装置的作用是
(2)充分反应后,能说明SO2和Fe(NO33溶液发生反应的实验现象是
(3)为探究SO2和Fe(NO33溶液发生反应的原理,该研究小组提出如下猜想:猜想1:SO2与Fe3+反应;
猜想2:在酸性条件下SO2与NO3反应;
猜想3:
①若猜想1成立,装置B中反应的离子方程式是;若要检验Fe3+是否耗尽,所需试剂的化学式是
②若猜想2成立,还必须选用下列试剂中的(填字母)与SO2反应来进一步验证.
a.NaNO3与BaCl2的混合溶液
b.FeCl3 , NaNO3的混合溶液
c.FeCl3与BaCl2的混合溶液.
(4)SO2为空气污染物,研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量,取10m3(标准状况下)空气,缓慢通过足量溴水中,在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,将产生的白色沉淀洗涤、干燥,称得质量为0.4660g,则此空气中SO2的浓度为mgm3

【答案】
(1)排除空气对实验的干扰;吸收SO2等尾气
(2)B中产生了白色沉淀
(3)SO2和Fe3+、酸性条件下NO3都反应;SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;KSCN溶液;ac
(4)12.8
【解析】解:(1)氧气能将SO2氧化,所以如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验;未反应完的SO2会污染环境,所以C装置的作用是吸收SO2等尾气;所以答案是:排除空气对实验的干扰;吸收SO2等尾气;(2)SO2具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,所以答案是:B中产生了白色沉淀;(3)Fe3+、酸性条件下NO3都能氧化SO2 , 即SO2和Fe3+、酸性条件下的NO3都反应;所以答案是:SO2和Fe3+、酸性条件下NO3都反应;①若猜想1成立,Fe3+具有氧化性,可将二氧化硫氧化成硫酸根,本身被还原成二价铁,反应的离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;检验溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液,取少量溶液与试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红说明Fe3+存在,所以答案是②:SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;KSCN溶液;②若猜想2成立,则需证明在酸性条件下SO2与NO3反应,则选用NaNO3与BaCl2的混合溶液,出现白色沉淀,以及SO2与Fe3+不反应,则选用FeCl3与BaCl2的混合溶液,无现象;故选:ac;(4)设SO2的质量为x,由反应SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl可得:
SO2~H2SO4~BaSO4
64233
x0.4660g
= 解得:x=0.128g=128mg,
则空气中SO2的浓度为 =12.8 mg/m3
所以答案是:12.8 mg/m3

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