Question

某兴趣小组挤究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是______、______（填离子符号）．
（2）下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO₂的是______．
A．Na₂SO₃溶液与HNO₃　　B．Na₂SO₃固体与浓硫酸　 C．固体硫在纯氧中燃烧　　D．铜与热浓H₂SO₄
（3）装置C的作用是______．
（4）如果有280mL SO₂气体（已折算为标态）进入C装置中，则C中，50mL NaOH溶液的浓度至少为______mol/L才能达到目的．
（5）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KMnO₄溶液，紫红色褪去．
方案@：往第一份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．
方案③：往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀．
上述方案不合理的是______，原因是______．
（6）能表明I^-的还原性弱于SO₂的现象是______，写出有关离子方程式：______．

Answer 1

解：（1）2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是Fe²⁺，SO₄^2-；故答案为：Fe²⁺、SO₄^2-；
（2）A、硝酸具有强氧化性，把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，得不到二氧化硫，故A错；
B、浓硫酸虽具有强氧化性，但不能氧化亚硫酸钠，故B正确；
C、固体硫在纯氧中燃烧，操作不容易控制，故C错；
D、Cu+2H₂SO₄（ 浓 ）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故D正确．
故选BD；
（3）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫；
故答案为：吸收SO₂尾气，防止污染空气；
（4）如果有280mL SO₂气体（已折算为标态）物质的量==0.0125mol，进入C装置中发生反应为SO₂+NaOH=NaHSO₃，则C中消耗氢氧化钠物质的量为0.0125mol，50mL NaOH溶液的浓度至少==0.25mol/L；
故答案为：0.25；
（5）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，因为A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色，Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色；
（6）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；I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
分析：（1）根据离子反应方程式得出SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是Fe²⁺，SO₄^2-；
（2）实验室制取气体要考虑操作方便、易控制、不能含杂质；
（3）有毒气体不能直接排空，要有尾气处理装置，装置中的物质与尾气极易发生反应；
（4）依据二氧化硫物质的量计算需要的氢氧化钠物质的量计算氢氧化钠溶液浓度；
（5）二氧化硫、Fe²⁺具有还原性，和氧化剂能发生氧化还原反应，能使高锰酸钾溶液现象明显；
（6）碘单质和二氧化硫反应，含碘的淀粉溶液褪色；
点评：本题考查的是二氧化硫的性质及实验室制法，二氧化硫有还原性，与强氧化剂发生氧化还原反应，还具有漂白性，经常与次氯酸的漂白性比较．