Question

11．某研究小组用如图装置进行SO₂ 与FeCl₃溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）．

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释，这样操作的目的是抑制氯化铁水解，操作中不需要的仪器有c、e（填字母）．
a．药匙　b．烧杯　c．石棉网　d．玻璃棒　e．坩埚
（2）通入足量SO₂时C中观察到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色．
（3）根据以上现象，该小组同学认为SO₂ 与 FeCl₃溶液发生了氧化还原反应．
①写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②请设计实验方案检验有Fe²⁺生成取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO₄^2-．该做法不合理 （填“合理”或“不合理”），理由是硝酸可以将溶解的SO₂氧化为H₂SO₄，干扰试验．
（4）D装置中倒置漏斗的作用是充分吸收气体，防止溶液倒吸．
（5）为了验证SO₂具有还原性，实验中可以代替FeCl₃的试剂有b、c（填字母）．
a．浓H₂SO₄　　b．酸性KMnO₄溶液     c．碘水　　　　d．NaCl溶液．

Answer 1

分析 装置A中的分液漏斗中的浓硫酸滴入锥形瓶中反应生成二氧化硫气体，通过装置B为安全瓶，通过装置C中的氯化铁溶液具有氧化性能氧化二氧化硫为硫酸，氯化铁被还原为氯化亚铁，最后过量的二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收，
（1）配制氯化铁溶液时，应加相应的酸抑制铁离子水解，在烧杯中稀释配制溶液；
（2）通入足量SO₂时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应，生成硫酸亚铁；
（3）①发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、亚铁离子；
②检验有Fe²⁺生成，利用KSCN和氯水，先不变红，后变红分析；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有强氧化性；
（4）倒置漏斗可防止NaOH溶液倒吸；
（5）验证SO₂具有还原性，选择与二氧化硫反应的具有强氧化性的物质．

解答 解：（1）配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释，这样操作的目的是抑制铁离子水解，操作中需要用药匙取固体在烧杯中进行溶解，用利用璃棒不断搅拌，不需要的仪器有c、e，
故答案为：浓盐酸；抑制氯化铁水解；c、e；
（2）通入足量SO₂时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应，生成硫酸亚铁，则观察到溶液由棕黄色变为浅绿色，
故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；
（3）①发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、亚铁离子，离子反应为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②检验有Fe²⁺生成的实验方法为取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红，
故答案为：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有强氧化性，则硝酸可以将溶解的SO₂氧化为 H₂SO₄，干扰试验，故做法不合理，
故答案为：不合理；硝酸可以将溶解的SO₂氧化为 H₂SO₄，干扰试验；
（4）因尾气易溶于NaOH溶液，则倒置漏斗的作用为防止NaOH溶液倒吸，
故答案为：使气体充分吸收，防止溶液倒吸；
（5）验证SO₂具有还原性，可与高锰酸钾或碘水发生氧化还原反应，S元素的化合价升高，而与浓硫酸、NaCl不反应，
故答案为：b、c．

点评 本题考查性质实验方案的设计及实验装置综合，为高频考点，把握装置中发生的反应及氧化还原反应原理的应用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．