题目内容
【题目】兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，它们使用的药品和装置如图所示：
（1）SO2气体和Fe3+反应的氧化产物、还原产物分别是________、________
（2）下列实验方案适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．铜与浓H2SO4共热
（3）装置C的作用是__________________________________________________。
（4）装置B中反应的离子方程式_________________________________________________。
（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酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，并迅速转为灰绿，最后呈红褐色。
方案③：往第三份试液中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方案_____，原因是__________________________________________________
【答案】SO42－ Fe2+ BD 吸收多余的二氧化硫，防止污染空气 SO2 + I2 +2H2O = 4H+ +SO42- +2I- ① SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】
二氧化硫与碘、Fe3+发生氧化还原反应，方程式分别为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++SO42-+4H+，由于二氧化硫具有毒性，所以用氢氧化钠溶液进行尾气处理。实验室制备气体要求操作简便安全，产物单一或易于提纯。
（1）根据氧化还原反应原理，二氧化硫中的硫元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，故SO2气体和Fe3+反应的氧化产物是SO42－，F e3+被还原为Fe2+，还原产物是Fe2+；
（2）A．Na2SO3具有还原性，硝酸具有氧化性，Na2SO3与HNO3反应生成Na2SO4、NO和水，不能制备SO2；
B．Na2SO3固体与浓硫酸，利用浓硫酸的酸性，强酸制弱酸Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，产物单一，符合题意；
C．固体硫在纯氧中燃烧，产生二氧化硫，但是纯氧量无法控制，不用于实验室制备SO2；
D．铜与浓H2SO4共热，实验室制取二氧化硫的常用反应，Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O，产物单一，符合题意。
综上所述，采用BD进行SO2的实验室制备。
（3）二氧化硫具有毒性，氢氧化钠与SO2发生反应，保护环境。装置C的作用是吸收多余的二氧化硫，防止污染空气；
（4）装置B中反应的离子方程式SO2 + I2 +2H2O = 4H+ +SO42- +2I-；
（5）A中的溶液，理论上包括溶于水的部分二氧化硫，反应产生的亚铁离子和硫酸根离子，同时溶液显酸性。方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，说明溶液中存在能与MnO4-反应的物质，亚铁离子和二氧化硫都能将KMnO4还原，故不能确定是否发生了反应；方案②往第二份试液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，并迅速转为灰绿，最后呈红褐色，说明产生了氢氧化亚铁，在空气中迅速被氧化为红褐色氢氧化铁沉淀，说明A中含有亚铁离子，能说明二氧化硫与Fe3+发生了氧化还原反应；方案③往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，说明溶液中有SO42-，二氧化硫被氧化，能说明二氧化硫与Fe3+发生了氧化还原反应。综上所述，上述方案不合理的是方案①，原因是SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
练习册系列答案
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【题目】硫和锌及其化合物用途广泛。回答下列问题：
（1）基态硫原子的价电子排布图为__________________。
（2）已知基态锌、铜的电离能如表所示：
电离能/kJ·mol1 | I1 | I2 |
Cu | 746 | 1958 |
Zn | 906 | 1733 |
由表格数据知，I2(Cu)＞I2(Zn)的原因是____________________________________。
（3）H2O分子中的键长比H2S中的键长__________（填“长”或“短”）。H2O分子的键角比H2S的键角大，其原因是____________________________________。
（4）S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3，S32-的空间构型为__________________。
（5）噻吩（
）广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中的大π键可用符号
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为
，则噻吩分子中的大π键应表示为______________。
②噻吩的沸点为84 ℃，吡咯（
）的沸点在129～131 ℃之间，后者沸点较高，其原因是____________________________。1 mol吡咯含__________mol σ键。
（6）硫化锌是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。
已知：硫化锌晶体密度为d g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Zn2＋和S2－之间的最短核间距（x）为__________nm（用代数式表示）。
【题目】已知下列数据：
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm－3 |
乙醇 | －144 | 78.0 | 0.789 |
乙酸 | 16.6 | 118 | 1.05 |
乙酸乙酯 | －83.6 | 77.5 | 0.900 |
浓硫酸(98%) | － | 338 | 1.84 |
下图为实验室制取乙酸乙酯的装置图。
（1）当饱和碳酸钠溶液上方收集到较多液体时，停止加热，取下小试管B，充分振荡，静置。振荡前后的实验现象为________(填字母)。
A．上层液体变薄 B．下层液体红色变浅或变为无色 C．有气体产生 D．有果香味
（2）为分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步骤进行分离：
①试剂1最好选用_________________________________________________；
②操作1是________，所用的主要仪器名称是__________________________；
③试剂2最好选用_____________________________________；
④操作2是_______________________________________；
⑤操作3中温度计水银球的位置应为下图中________(填“a”“b”“c”或“d”)所示，在该操作中，除蒸馏烧瓶、温度计外 、锥形瓶 ，还需要的玻璃仪器有__________、________、________，收集乙酸的适宜温度是________。
