题目内容

17．SO2是大气主要污染物之一，为探究SO2气体的还原性，某实验小组的同学利用如图1所示装置进行实验．

（1）装置A中发生反应的离子方程式为SO2+2H2O+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+．
（2）装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气．
（3）在上述装置中通人过量的SO2，为了验证A中S02与Fe3+发生了氧化还原反应，取A中的溶液少量，分成两份，并设计了如下实验方案：
方案①：向第一份溶液中加入少量酸性K MnO4溶液，发现紫红色褪去；
方案②：向第二份溶液中加入少量KSCN溶液，发现不变红，再加入少量新制的氯水，溶液变红．上述方案中不合理的是方案①，原因是过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色．
（4）能表明I的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色褪色．
（5）该小组同学设计实验模拟测定硫酸工业生产排放的尾气中S02的体积分数（假设其他气体均难溶于水且不反应），选用了如图2所示的简易实验装置．
①若混合气体的流向按从左向右时，右图装置组装连接的顺序合理的是：混合气体→c→d→b→a→e（填写a、b等仪器
接口字母）．
②你认为下列试剂中，可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是A、C（填标号）．
A．酸性KMn0 4溶液    B．NaOH溶液    C．溴水    D．氨水
③若碘溶液的浓度为0.05mol•L-l、体积为30mL，与SO2气体恰好完全反应时，量筒内水的体积为386.4mL（已折算为标准状况下的体积）．则S02的体积分数为8%．

分析 （1）装置A中二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根和亚铁离子；
（2）二氧化硫有毒，会污染空气，所以要有尾气吸收装置；
（3）过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，据此判断；
（4）碘能与二氧化硫反应生成碘离子和硫酸根离子，据此判断I-的还原性弱于SO2；
（5）①原料气通过碘的淀粉溶液，碘能氧化H2SO3，生成H2SO4 ，吸收二氧化硫气体，通过装置ⅠⅢ排水量气测定仪器和氮气的体积；
②二氧化硫具有还原性，可以利用高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，氢氧化钠虽能吸收二氧化硫其他单无明显现象，溴水可以吸收二氧化硫棕红色褪去，现象明显，氨水可以吸收二氧化硫，但实验现象无明显现象；
③依据碘单质氧化二氧化硫的化学方程式计算二氧化硫气体体积，得到原料气的总体积，计算二氧化硫的体积分数．

解答 解：（1）装置A中二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根和亚铁离子，反应的离子方程式为SO2+2H2O+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+；
（2）二氧化硫有毒，会污染空气，所以要有尾气吸收装置，所以装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气，
故答案为：吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气；
（3）过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，所以方案①不合理，
故答案为：方案①；过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色；
（4）碘能与二氧化硫反应生成碘离子和硫酸根离子，则装置B中蓝色褪色，据此可判断I-的还原性弱于SO2，
故答案为：B中蓝色褪色；
（5）①原料气通过碘的淀粉溶液，碘能氧化H2SO3，生成H2SO4 ，吸收二氧化硫气体，通过装置ⅠⅢ排水量气测定仪器和氮气的体积，连接装置接口顺序为：c→d→b→a→e；
故答案为：c→d→b→a→e；
②二氧化硫具有还原性，可以利用高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，氢氧化钠虽能吸收二氧化硫其他单无明显现象，溴水可以吸收二氧化硫棕红色褪去，现象明显，氨水可以吸收二氧化硫，但实验现象无明显现象；
故答案为：A、C；
③写出方程式I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+
由条件知n（SO2）=n（I2）=0.05 mol/L×0.03 L=0.0015 mol，即33.6 mL，
所以工业原料气总体积为 386.4mL+22.4 mL=408.8 mL，
其中SO2的体积分数为$\frac{33.6mL}{408.8mL}$×100%=8%，
故答案为：8%．

点评 本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法，题目难度中等，试题涉及了二氧化硫性质、中和滴定的计算，要求学生掌握探究物质组成、测量物质含量的方法，明确二氧化硫的化学性质及中和滴定的操作方法及计算方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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C．常温下，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-12的溶液：K+、AlO2-、SO42-、Cl-
D．pH=13的溶液中：NH4+、Na+、CO32-、SO42-
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（1）写出A、D、F的化学式．
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