Question

6．某研究性学习小组用下图装置进行SO₂与FeCl₃溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）．

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释．
（2）下列实验方案适用于在装置A中制取所需SO₂的是b．
a．Na₂SO₃固体与浓硝酸 　      b．Na₂SO₃固体与浓硫酸
c．CaSO₃固体与稀硫酸　        d．碳与热的浓硫酸
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择c．
a．蒸馏水                 b．饱和Na₂SO₃溶液
c．饱和NaHSO₃溶液       d．饱和NaHCO₃溶液
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂，反应的离子方程式为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺．
（5）能表明SO₂的还原性强于I^-的反应现象为装置D中溶液蓝色褪去．
（6）装置E的作用为吸收未反应的SO₂，防止空气污染．
（7）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证C中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，取C中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去．
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．
上述方案不合理的是方案①，理由是过量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）配制氯化铁溶液时，应加相应的酸抑制铁离子水解，在烧杯中稀释配制溶液；
（2）a、硝酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、NO或NO₂；
b、较强酸制较弱酸，Na₂SO₃固体与浓硫酸反应生成二氧化硫；
c、较强酸制较弱酸，CaSO₃固体与稀硫酸反应生成二氧化硫，但硫酸钙微溶；
d、碳与热浓H₂SO₄生成二氧化硫同时还生成二氧化碳；
（3）二氧化硫能溶于水生成亚硫酸，为防止二氧化硫溶解，应该用亚硫酸氢钠溶液洗气；
（4）二氧化硫具有还原性，氯化铁具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和硫酸根离子；
（5）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析；
（6）根据SO₂的化学性质和尾气的处理方法解答；
（7）二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色．

解答 解：（1）配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释，这样操作的目的是抑制铁离子水解；
故答案为：浓盐酸；
（2）a、硝酸具有强氧化性，硝酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、NO或NO₂，故A错误；
b、浓硫酸属于强酸，Na₂SO₃固体与浓硫酸反应生成二氧化硫，故B正确；
c、CaSO₃固体与稀硫酸反应生成二氧化硫，但硫酸钙微溶，覆盖在CaSO₃固体表面，阻止反应的进行，故C错误；
d、碳与热浓H₂SO₄反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，生产的二氧化硫混有二氧化碳等杂质，故D错误；
故答案为：b；
（3）二氧化硫能溶于水生成亚硫酸，二氧化硫和亚硫酸钠、碳酸氢钠反应，为防止二氧化硫溶解，应该用亚硫酸氢钠溶液洗气，故选c；
（4）二氧化硫具有还原性，氯化铁具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和硫酸根离子，离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄²+2Fe²⁺+4H⁺；
（5）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
故答案为：装置D中溶液蓝色褪去；
（6）在SO₂与碘反应后，会有一部分SO₂没有参与反应，直接排放带空气中会造成环境污染，因此要用氢氧化钠溶液吸收SO₂来防止污染空气；
故答案为：吸收未反应的SO₂，防止空气污染；
（7）二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：方案①；过量的SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．

点评 本题考查实验方案设计，侧重考查气体的制取、气体的性质等知识点，明确物质的性质是解本题关键，知道每个装置中发生的反应，注意浓硫酸不能氧化二氧化硫，为易错点．