题目内容

4．工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝毛、草帽等，此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐剂．但必须严格按照国家有关范围和标准使用，我国规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g/L．某化学兴趣小组制备并对SO2的化学性质和用途进行探究，探究过程实验装置如图，夹持仪器省略．

（1）实验可选用的实验试剂有浓硫酸、Na2SO3固体、Na2S溶液、BaCl2溶液、FeCl3溶液、品红溶液等．
①请完成下列表格
试剂作用
A验证SO2的还原性
BNa2S溶液
C品红溶液
②A中发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-．
③在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中发生了氧化还原反应，取A中溶液分成两份，并设计了如下实验：
方案一：往第一份试液中加入少量酸化的KMnO4溶液，紫红色褪去．该方案是否合理否．（填“是”或“否”）
方案二：往第二份试液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，实验现象为生成蓝色沉淀．
④该小组将SO2通入酸化的高锰酸钾溶液中，再向溶液中滴加氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成，说明SO2具有还原性．该方案的不妥之处可能为高锰酸钾用硫酸酸化．
（2）该兴趣小组利用“直接碘量法”对葡萄酒中的SO2进行测量．取50.00ml葡萄酒样品于250mL碘量瓶中．加入少量碎冰块，再加入1mL淀粉指示液，10mL硫酸溶液，用浓度为cmol/L的碘标准滴定溶液迅速滴定至淡蓝色，保持30s不变即为终点，记下消耗碘标准滴定溶液的体积为VmL．以水代替样品，做空白试验，操作同上，空白试验消耗碘标准滴定溶液的体积为Voml．该葡萄酒中SO2含量计算式为$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$g/L．

分析 （1）①根据实验装置图及提供的试剂可知，实验中用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，验证二氧化硫的还原性可用二氧化硫与氯化铁反应，再用二氧化硫与硫化钠反应验证二氧化硫的氧化性，最后在用品红溶液验证二氧化硫的漂白性；
②A中发生反应为二氧化硫与氯化铁反应生成亚铁离子和硫酸根离子；
③过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，K3[Fe（CN）6]溶液与亚铁离子生成蓝色沉淀；
④若用硫酸酸化高锰酸钾，也能生成不溶于酸的白色沉淀；
（4）根据SO2～I2，计算50mL葡萄酒中SO2的量，据此计算．

解答 解：（1）①根据实验装置图及提供的试剂可知，实验中用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，验证二氧化硫的还原性可用二氧化硫与氯化铁反应，再用二氧化硫与硫化钠反应验证二氧化硫的氧化性，最后用品红溶液验证二氧化硫的漂白性；
故答案为：A．FeCl3溶液；B．验证SO2的氧化性；C．验证SO2的漂白性；
②A中发生反应为二氧化硫与氯化铁反应生成亚铁离子和硫酸根离子，反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-；
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42-；
③过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，所以方案一不合理，K3[Fe（CN）6]溶液与亚铁离子生成蓝色沉淀；
故答案为：否；生成蓝色沉淀；
④若用硫酸酸化高锰酸钾，也能生成不溶于酸的白色沉淀；
故答案为：高锰酸钾用硫酸酸化；
（2）取50.00ml葡萄酒样品于250mL碘量瓶中．加入少量碎冰块，再加入1mL淀粉指示液，10mL硫酸溶液，用浓度为cmol/L的碘标准滴定溶液迅速滴定至淡蓝色，保持30s不变即为终点，记下消耗碘标准滴定溶液的体积为VmL．以水代替样品，做空白试验，操作同上，空白试验消耗碘标准滴定溶液的体积为Voml，则根据SO2～I2，50mL葡萄酒中m（SO2）=c（V-V0）×10-3×64g，则该葡萄酒中的SO2含量为：$\frac{c（V-{V}_{0}）×1{0}^{-3}×64}{50×1{0}^{-3}}$=$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$；
故答案为：$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$．

点评 本题以物质制备为载体，考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、物质含量测定、实验方案设计、信息获取与迁移运用等，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．

练习册系列答案
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