题目内容
某研究小组探究：
I ．铜片和浓硫酸的反应（夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验）
II． SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[1.0 mol/L的 Fe(NO3)3溶液的 pH＝1]请回答下列有关问题：
探究I
(l)某学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol?L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①装置A中反应的化学方程式是_______
②该同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母）。
| A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称貴 |
| B．将产生的气体缓缓通入酸性髙锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 |
| C．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况） |
| D．用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况） |
(2)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是______。
(3)裝置B中产生了白色沉淀，分析B中产生白色沉淀的原因，提出下列三种猜想：
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按猜想1，装置B中反应的离子方程式是______，证明该猜想应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是____________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号）。
a．0.1 mol/L 稀硝酸 b． 1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
c． 6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
（13分）（1）①2H2SO4(浓)＋Cu
CuSO4＋2H2O＋2SO2↑（2分） ②AC（2分）
（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹（2分）
（3）猜想3：SO2和Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应（1分）
①Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋（2分）（可分步写SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=SO42－＋4H＋＋2 Fe2＋，Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓（各1分）；取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2＋，猜想1合理（2分）②c（2分）
解析试题分析：（1）①浓硫酸具有强氧化性，在加热时可以氧化单质铜，生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋2SO2↑。
②A、由于生成的SO2气体中还含有水蒸气，而水蒸气也能被碱石灰吸收，所以不能通过称量碱石灰反应前后的质量计算SO2的质量，A不正确；
B、SO2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸，进而生成生成白色沉淀硫酸钡，所以通过称量硫酸钡的质量可以确定SO2的质量，B正确；
C、SO2易溶水，不能通过排水法确定SO2的体积，C不正确；
D、SO2不能溶解在饱和的亚硫酸氢钠溶液中，所以可以用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积，D正确，答案选AC。
（2）要排除空气参与反应，可在反应之前先通入氮气一段时间，将装置中的空气排出。即正确的操作是打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹。
（3）根据猜想1和2可知，猜想3应该是SO2和Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应。
①铁离子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，反应的离子方程式是Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O＝BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋。要验证该反应，则还应进一步确认生成的新物质亚铁离子，所以其实验操作及现象是取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2＋，猜想1合理。
②要验证猜想2正确，则需要排除阳离子铁离子的干扰，因此只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液，即答案选c。
考点：考查浓硫酸、SO2、硝酸和铁离子的性质；物质的检验；实验条件的控制以及实验方案的设计等
二氧化硫是一种大气污染物，研究对NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义，某化学实验爱好小组欲探究SO2的性质，设计如下方案：
（1）B、C、D分别用于检验SO2的还原性、氧化性和漂白性。其中B、C分别为碘水和硫化氢的水溶液，则D中所盛试剂为_________，B中反应的离子方程式为：_________________。
（2）为了实现绿色实验的目标，某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置，与A1装置相比，A2装置的优点是：________________________________（任写一点即可）。
（3）E中用氨水吸收尾气中的SO2，“吸收液”中可能含有OH－、SO32－、SO42－、HSO3－等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2mol/L盐酸、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验证明“吸收液”中存在SO32－和HSO3－，完成下表的实验操作、预期现象和结论：
| 实验操作 | 预期现象与结论 |
| 步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取1mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 | 若出现白色浑浊，则溶液中存在SO32－或 SO42－。 |
| 步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体 ___________________________________________________ | _________________________ ______________________________________________ |
| 步骤3：_______ _______________________ ___________________________________________________ | _________________________ |
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）。
（1）制备氯气选用的药品为：漂粉精固体【主要成分为Ca（ClO）2】和浓盐酸，相关的化学反应方程式为： 。
（2）装置B中饱和食盐水的作用是 ；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象 。
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入 。
| | a | b | c | d |
| I | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
| II | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
| III | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是 。该现象 （填“能”或“不能”）说明溴的非金属性强于碘，原因是 。
