Question

【题目】某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应，其反应装置如下图所示：

已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1（即c(H+)=0.1 mol·L－1），回答下列问题：

（1）装置A中反应的化学方程式是_____________________________________________

（2）滴加浓硫酸之前应打开弹簧夹向装置中通入一段时间的N2，目的是________________________________

（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是___________，说明SO2具有___________性。

（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

猜想1：SO2与Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应；

猜想2：___________________；

猜想3：在酸性条件下SO2与NO3—反应；

①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是 _____________________________________；

②按猜想3，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是________________（填字母）。

A．1.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液

B．0.1 mol·L－1硝酸钠溶液

C．6.0 mol·L－1 NaNO3和0.2 mol·L－1盐酸等体积混合的溶液

D．3.0 mol·L－1 NaNO3和0.1 mol·L－1盐酸等体积混合的溶液

Answer 1

【答案】 Na2SO3＋H2SO4(浓)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O 排除空气对实验的干扰 BaSO4 还原 SO2与Fe3＋反应 SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋ C

【解析】（1）装置A中是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，其反应的化学方程式是Na2SO3＋H2SO4(浓)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

（2）因为氧气能氧化Na2SO3，会对实验有影响，所以为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出。

（3）因为二氧化硫可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀；所以装置B中产生了白色沉淀是硫酸钡沉淀；二氧化硫表现了还原性；

（4）综合猜想1、3可知猜想2：SO2与Fe3＋反应；

①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是；SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋

②按猜想3：在酸性条件SO2与NO3-发生氧化还原反应，只要溶液中硝酸根离子浓度不变即可，,实验c（NO3-）=3mol/L，则可用6.0molL-1NaNO3和0.2molL-1盐酸等体积混合的溶液代替。