Question

（2013?马鞍山一模）实验室用Na₂SO₃固体与70%的硫酸反应制取SO₂气体时，可用FeCl₃溶液吸收多余的SO₂气体．
（1）写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式：

SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺

．
（2）FeCl₃溶液吸收SO₂气体一段时间后，吸收液中一定存在的离子有H⁺、Fe²⁺、Cl^-、SO₄^2-．某同学认为还可能存在其他离子，并提出假设进行实验探究．
①提出合理假设：
假设1：还存在HSO₃^-、SO₃^2-
假设2：还存在Fe³⁺
假设3：HSO₃^-、SO₃^2-、Fe³⁺都不存在
②设计实验方案

实验步骤	现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管，滴加稀硫酸酸化，然后再滴入几滴 品红 溶液．	现象： 品红不褪色 结论：假设1不成立．
步骤2： 另取少量吸收液于试管中， 滴入几滴KSCN溶液 ．	现象： 溶液变红 结论：假设2成立．

（3）测定空气中SO₂含量的方法是：把500L含SO₂气体的空气通入20mL含0.00015mol KMnO₄的溶液中，充分反应后，再用0.02000mol/L的KI溶液滴定过量的KMnO₄，消耗KI溶液25.00mL，则空气中的SO₂含量为

0.016

 mg/L．
（5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O）

Answer 1

分析：（1）三价铁离子具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能够发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸；
（2）步骤1：滴入品红溶液，检验溶液中是否有二氧化硫生成；步骤2，利用硫氰化钾溶液检验铁离子，根据结论完成反应现象；
（3）根据反应的化学方程式计算出碘化钾消耗的高锰酸钾的物质的量，然后计算出二氧化硫消耗的高锰酸钾的物质的量，再根据高锰酸钾的物质的量计算出500L空气中二氧化硫的物质的量及二氧化硫在空气中的含量．

解答：解：（1）铁离子能够氧化二氧化硫，SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（2）步骤1，取少量吸收液于试管，滴加稀硫酸酸化，然后再滴入几滴品红溶液，现象是品红没有褪色，证明了假设1是错误的；步骤2，利用硫氰化钾溶液检验溶液中是否含有铁离子，方法是另取少量吸收液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，现象为溶液显示红色，说明假设2是正确的，
故答案为：

实验步骤	现象和结论
品红	品红不褪色
步骤2：另取少量吸收液于试管中，滴入几滴KSCN溶液	溶液变红

（3）高锰酸钾溶液中高锰酸钾总的物质的量为：0.00015mol，反应消耗的碘化钾的物质的量为：0.02000mol/L×0.025L=0.0005mol，根据反应10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+5I₂+8H₂O，碘化钾消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.0005mol×

2

10

=0.0001mol，
所以二氧化硫消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.00015mol-0.0001mol=0.00005mol，根据反应5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
500L空气中含有的二氧化硫的物质的量为：0.00005mol×

5

2

=1.25×10^-4mol，二氧化硫的质量为：1.25×10^-4mol×64g/mol=8×10^-3g，
空气中的SO₂含量为：

8×10-3g

500L

=0.016mg/L，
故答案为：0.016mg/L．

点评：本题考查了测定空气中二氧化硫的含量及测定氯化铁与二氧化硫反应后的溶液中成分，涉及了离子方程式的书写、二氧化硫含量的计算、实验方案的设计等知识，（3）为本题中的难点，需要合理分析测定原理，本题难度中等．