题目内容

3．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，它们使用的药品和装置如图所示
（1）SO2气体与Fe3+反应的产物有Fe2+、SO42-、H+（填离子符号），参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是1：2．
（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是BD．
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的作用是除去多余的SO2，防止污染大气．
（4）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有BF（填序号）．
A．蒸发皿    B．石棉网     C．漏斗   D．烧杯      E．玻璃棒     F．坩埚
（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稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀．
上述方案不合理的是方案①，原因是因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色．

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；
（2）实验室制取气体要考虑操作方便、易控制、不能含杂质；
（3）二氧化硫具有刺激性气味，污染空气，用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，防止空气污染；
（4）从溶液中获得晶体的操作为：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥；蒸发用蒸发皿和玻璃杯，过滤用漏斗、烧杯、玻璃棒；
（5）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．

解答 解：（1）二氧化硫与铁离子反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，反应中铁离子被氧化成亚铁离子，所以还原产物为亚铁离子；氧化产物是SO42-，SO2气体还原Fe3+反应的产物是Fe2+、SO42-，SO2气体与Fe3+反应的产物有Fe2+、SO42-、H+，参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是1：2，
故答案为：Fe2+、SO42-、H+；1：2；
（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；
D．Cu与浓硫酸在加热条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，可知制备二氧化硫，故D正确；
故答案为：BD；
（3）二氧化硫气体是酸性氧化物，具有刺激性气味，直接排放会污染大气，由于二氧化硫能和碱反应生成盐和水，可用碱液处理二氧化硫，所以装置C的作用为：吸收SO2尾气，防止污染空气，
故答案为：除去多余的SO2，防止污染大气；
（4）从溶液中获得晶体的操作为：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥；蒸发用蒸发皿和玻璃杯，过滤用漏斗、烧杯、玻璃棒，所以在这一系列操作中没有用到的仪器有石棉网和坩埚；
故答案为：BF；
（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，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．

点评 本题考查了物质性质实验方案的设计，题目难度中等，试题涉及氧化性还原性强弱比较、性质实验方案的设计与评价等知识，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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