题目内容

4．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，他们使用的药品和装置如图所示
请按要求回答下列问题
（1）SO2气体与Fe3+反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是B．
A．Na2SO3溶液与HNO3　　　B．Na2SO3固体与浓硫酸 　C．固体硫在纯氧中燃烧
（3）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥．在这一系列操作中没有用到的仪器有（填序号）B．
A．蒸发皿 B．石棉网 C．漏斗 D．玻璃棒
（4）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去；
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
方案③：往第三份试液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀．
上述不合理的方案是方案①，原因是因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色．
（5）能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色．

分析 （1）根据装置A反应的离子方程式SO2+2Fe3++2H2O═2Fe2++SO42-+4H+进行解答；根据化合价变化判断反应中SO2和Fe3+的物质的量之比；
（2）实验室制取气体要考虑操作方便、易控制、不能含杂质；
（3）从A中所得溶液提取晶体为绿矾，溶液中得到绿矾的实验操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥步骤得到；蒸发用到蒸发皿、石棉网、玻璃棒，过滤用到漏斗、烧杯、玻璃棒，据此进行解答；
（4）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；
（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．

解答 解：（1）二氧化硫与铁离子反应生成硫酸根离子和亚铁离子，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（2）A．硝酸具有强氧化性，能够将亚硫酸钠氧化成硫酸钠，无法得到二氧化硫气体，故A错误；
B．浓硫酸虽具有强酸性，且浓硫酸不挥发，亚硫酸钠溶液与浓硫酸能够反应生成二氧化硫气体，故B正确；
C．固体硫在纯氧中燃烧，操作不容易控制，且无法获得纯净的二氧化硫，故C错误；
故答案为：B；
（3）溶液中得到绿矾的实验操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥；
蒸发操作使用仪器有：A．蒸发皿、D．．玻璃棒；过滤使用仪器为：C．漏斗、D．玻璃棒，所以没有使用到的是：B．石棉网，
故答案为：过滤；B；
（4）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，所以方案①不合理，
故答案为：方案①；因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色；
（5）I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4二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，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：B中蓝色溶液褪色．

点评 本题考查了物质性质实验方案的设计，题目难度中等，试题涉及氧化还原反应的计算、氧化性还原性强弱比较、性质实验方案的设计与评价等知识，侧重学生分析能力和计算能力的考查，明确掌握浓硫酸的性质、二氧化硫的检验方法等知识为解答本题关键．

练习册系列答案
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14．氧化还原反应与电化学及金属的防护知识密切相关．请回答下列问题：
（1）依据反应：2Ag+（ag）+Cu═Cu2+（ag）+2Ag设计的原电池如图1所示．
则电解质溶液Y是AgNO3 （填化学式），X的电极反应式Cu-2e-=Cu2+，盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液（填化学式）．若将盐桥换成铜丝，则X电极名称是阳极．
（2）利用如图2的装置可以模拟铁的电化学防护：
若Z为碳棒，为延缓铁腐蚀，K应置于N处，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；若Z为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法．
15．用9mol•L-1的浓H2SO4配制100mL浓度为0.9mol•L-1的H2SO4，其操作可分为以下各步：
a．用量筒量取10.0mL浓H2SO4缓缓注入装有约50mL蒸馏水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌
b．用约30mL蒸馏水，分成三次洗涤烧杯和玻璃棒，将每次洗液都倒入容量瓶里
c．将稀释后H2SO4小心转移入容量瓶里
d．检查100mL容量瓶口部是否会发生滴漏
e．将蒸馏水直接加入容量瓶，至液面接近环形刻度线1～2cm处
f．盖紧瓶塞，反复颠倒振荡，摇匀溶液
g．用胶头滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸馏水，至液面最低点恰好和环形刻度线相切
（1）依次填写上述各步的空白处．
（2）正确的操作顺序是（字母填写）d，a，c，b，e，g，f．
（3）该实验中应选择下列哪种规格的容量瓶：B．
A．150mL　        B．100mL       C．250mL
（4）误差分析，对所配溶液浓度的影响（填偏大，偏小或无影响）：
①用量筒量取浓硫酸时，仰视刻度线：偏大，
②用胶头滴管定容时，俯视刻度线：偏大，
③配制前，容量瓶壁上有少量水：无影响，
④未进行上述b操作：偏小．
12．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是（　　）
A．常温常压下18g水中含有的原子总数为3NA，
B．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
C．标准状况下2.24LH2O中所含电子数为NA
D．常温常压下，1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA
19．将氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象为（　　）
A．溶液变红B．溶液变蓝C．先变红后褪色D．不变色
9．（1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定．现根据下列的3个热化学反应方程式：
①FeO2（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe3O4（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO2（g）；△H=+19kJ/mol
写出FeO（s）与CO反应生成Fe（s）和CO2的热化学方程式：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO2（g）△H=-11kJ/mol．
（2）1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能．
①下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是A．
A．Na+（g）+Cl-（g）→NaCl（s）；△H
B．Na（s）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）→NaCl（s）；△H1
C．Na（s）→Na（g）；△H2
D．Na（g）-e-→Na+（g）；△H3
E．Cl2（g）→Cl（g）；△H4
F．Cl（g）+e-→Cl-（g）；△H5
②写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H5．
16．如图是 A、B 两固体物质的溶解度曲线，在t1℃时，将25gA和25gB分别加到各有50g水中的甲、乙烧杯中，充分溶解，下列说法错误的是（　　）
A．t1℃时，A、B两物质饱和溶液中溶质的质量分数相同
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13．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A．1.7g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
B．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
C．1mol Na2O2 固体中含离子总数为4 NA
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14．一定量MnO2与200mL物质的量浓度为12mol•L-1的浓盐酸在加热条件下反应，标准状况下制得氯气3.36L（要求写出计算过程，假设氯气完全逸出，不考虑浓盐酸的挥发）．
（1）需要消耗MnO2多少克？
（2）被氧化的HCl的物质的量是多少？
（3）若反应后溶液的体积仍为200mL，则反应后溶液中Cl-物质的量浓度是多少？

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