Question

某研究小组探究SO₂和Fe（NO₃），溶液的反应．
已知：1.0mol/L的Fe（NO₃）₃溶液的pH=l，铁架台等支持仪器已略去，
请回答：
（1）此装置有些不足的地方是

 

，

 

．
（2）滴加浓硫酸之前要先打开弹簧夹通入一定量的N₂，其目的是

 

．
（3）装置B的作用是

 

．
（4）实验中，装置C中产生了白色沉淀，该沉淀的成分是

 

．
（5）分析C中产生白色沉淀的原因：
观点l：SO₂与Fe³⁺反应；
观点2：在酸性条件下SO₂与NO^-₃反应；
观点3：SO₂与Fe³⁺、酸性条件下的NO^-₃都反应
基于观点1，装置C中反应的离子方程式是

 

．
（6）①为证明该观点，请从下列所提供的试剂中，选择适当的试剂

 

进一步确认反应中生成的 新物质（假定在反应中SO₂的量不足）
A．KSCN溶液    B．新制的氯水C．酸性KMnO₄溶液    D．NaOH溶液
②称取某FeCl₂（一部分已被氧化成FeCl₃）的样品m克溶于足量的稀硫酸中配成VmL溶液，取V₁mL溶液，用cmol/L的①中所选溶液滴定，测出消耗该溶液的体积为V₂mL，用m、V、V₁、V₂、c计算FeCl₂的纯度

 

．（列出算式，不必化简）

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）根据铜与浓硫酸反应要加热才能进行，二氧化硫有毒不能直接排到空气中回答；
（2）氧气能将二氧化硫氧化，所以鼓入氮气的目的是排净空气防止干扰实验；
（3）根据二氧化硫的溶解性比较大，应注意防倒吸来回答；
（4）二氧化硫具有还原性，酸性条件下，能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀；
（5）Fe³⁺具有氧化性，可将二氧化硫氧化成硫酸根，本身被还原成二价铁，根据反应产物进行书写；
（6）①可通过检验是否有Fe²⁺生成的方法判断，具体做法为取少量C中溶液于试管中，加入酸性KMnO₄溶液如果紫色退去，则溶液中有Fe²⁺；
②根据酸性KMnO₄溶液氧化二价铁的氧化还原方程式中的得失电子守恒结合原子守恒计算出氯化亚铁的质量，再根据纯度=

m(FeCl2)

m(样品)

×100%计算．

解答： 解：（1）铜与浓硫酸反应要加热才能进行，二氧化硫有毒不能直接排到空气中，所以此装置不足的地方为：A处缺少加热装置；C后面缺少尾气处理装置，
故答案为：A处缺少加热装置；C后面缺少尾气处理装置；
（2）氧气能将二氧化硫氧化，所以如果装置中含有氧气，会干扰实验，所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验，故答案为：排净装置中的空气，防止溶液中SO₂被空气中的O₂氧化而干扰实验；
（3）因为二氧化硫的溶解性比较大，所以应注意防倒吸，故装置B的作用是作为安全瓶，防止C中的液体倒吸到A中，故答案为：作为安全瓶，防止C中的液体倒吸到A中；（4）二氧化硫具有还原性，酸性条件下，能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，故答案为：BaSO₄；
（5）按观点1，装置C中反应的离子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，故答案为：SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺；
（6）①可通过检验是否有Fe²⁺生成的方法判断，具体做法为取少量C中溶液于试管中，加入酸性KMnO₄溶液溶液如果紫色退去，则溶液中有Fe²⁺，故选：C；
②根据得失电子守恒，则氯化铁的物质的量为

cmol/L×V2×10 -3L×5

1

×

V

V 1

=

CVV 2

200V 1

mol，所以FeCl₂的纯度=

CVV2 200V1 mol×127g/mol

mg

=

127CVV 2

200V 1m

，故答案为：

127CVV 2

200V 1m

．

点评：本题以二氧化硫为载体考查了性质实验方案设计，明确实验原理是解本题关键，根据物质的性质进行假设，然后采用验证的方法进行探究，结合氧化还原反应得失电子守恒法计算分析解答，题目难度中等．