题目内容

8．某化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如图所示（夹持仪器已略去）
（1）实验前，应先检查装置的气密性，盛装NaOH溶液的仪器名称为分液漏斗．
（2）实验前需要用FeCl3固体来配制FeCl3溶液，实际配制过程中，常先将FeCl3固体完全溶于适量浓盐酸中，再加水稀释，此操作的目的是抑制氯化铁水解，若需配制100mL l mo1•L-1FeCl3溶液，还需要的定量玻璃仪器是100mL的容量瓶．
（3）该小组同学向5mL lmo1•L-1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，写出其反应的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+，再逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液，则在试管B中观察到的实验现象是产生白色沉淀．
（4）该小组同学在做（3）中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间观察到溶液由棕黄色变成红棕色，最终溶液呈浅绿色．查阅资料得知 Fe（HSO3）2+在溶液中呈红棕色且具有较强还原性，能被Fe3+氧化为SO42-．则Fe（HSO3）2+与Fe3+在溶液中反应的离子方程式是Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+．

分析 （1）制取气体的反应装置，实验之前应检查装置的气密性，运用气体的体积热胀冷缩的原理检查装置的气密性；根据盛装NaOH溶液的仪器的特征及常见仪器的名称分析解答；
（2）三价铁离子为弱碱阳离子，部分水解生成氢氧化铁，先将FeCl3固体完全溶于适量浓盐酸中，再加水稀释，抑制氯化铁水解；根据配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器分析；
（3）向5mLlmo1•L-1FeCl3溶液中通入足量的SO2，SO2与FeCl3的发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁和盐酸；反应后溶液显酸性，再加入NaOH稀溶液，先发生中和反应，然后再反应生成氢氧化亚铁，生成二氧化硫排尽空气，氢氧化亚铁不被氧化为氢氧化铁；
（4）Fe（HSO3）2+被Fe3+氧化为SO42-，Fe3+被还原为Fe2+，根据氧化还原电子得失配平．

解答 解：（1）探究SO2与FeCl3溶液的反应，需制取SO2气体，制取气体的反应装置，制取之前应检查装置的气密性，用双手（或热毛巾）握住试管时，相当于给装置中的气体加热，气体的体积热胀冷缩，B中有气泡产生，移开双手，温度降低，气体的体积缩小，B中导管形成一段水柱，气密性良好，二氧化硫尾气用NaOH溶液吸收，盛装NaOH溶液的仪器斗体的下口安装一三通结构的活塞，活塞的两通分别与两下管连接，为分液漏斗，
故答案为：检查装置的气密性；分液漏斗；
（2）三价铁离子为弱碱阳离子，部分水解生成氢氧化铁，Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，所以配制的氯化铁中含有杂质氢氧化铁，依据盐类水解平衡移动原理，加入盐酸可以抑制氯化铁的水解；配制100mL1mol/L FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶，定量玻璃仪器是100mL的容量瓶，
故答案为：抑制氯化铁水解；100mL的容量瓶；
（3）SO2与FeCl3的发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁和盐酸，离子反应为：2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+；
溶液显酸性，再加入NaOH稀溶液，先发生中和反应，然后再反应生成氢氧化亚铁，生成二氧化硫排尽空气，氢氧化亚铁不被氧化为氢氧化铁；
现象为：开始无现象，然后产生白色沉淀，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+；产生白色沉淀；
（4）Fe（HSO3）2+被Fe3+氧化为SO42-，Fe3+被还原为Fe2+，反应离子方程式为：Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+，
故答案为：Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+．

点评 本题为SO2的性质探究实验，涉及装置气密性的检验，溶液配制、物质的性质、氧化还原反应原理的运用，侧重学生综合应用知识的能力考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．用98%的浓硫酸（其密度为1.84g/cm3）  配制100mL 1.0mol•L-1稀硫酸实验步骤如下：
①计算所用浓硫酸的体积   ②量取一定体积的浓硫酸    ③溶解④检漏、转移、洗涤      ⑤定容、摇匀
若实验仪器有：A 100mL量筒 B 玻璃棒 C 50mL容量瓶 D 100mL容量瓶 E 10mL量筒 F 胶头滴管 G 50mL烧杯
回答下列问题：
（1）需量取浓硫酸的体积为5.4mL．
（2）实验时不需选用的仪器有（填序号）A、C．
（3）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响（用“偏大”、“偏小”或“无影响”填写）？
A．所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中偏小．
B．容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水无影响．
C．所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤偏小．
D．定容时俯视溶液的凹液面偏大．
（4）检验所配制的溶液含有SO42- 的操作是取瓶中少量的溶液于试管中，先加入足量的盐酸，再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，说明含有SO42-．
19．芳香类化合物C8H8O2能与NaHCO3溶液反应生成CO2，该芳香烃化合物连在碳原子上的氢原子被氯原子取代后的一氯代物共有（不含立体结构）（　　）
A．15种B．16种C．17种D．18种
16．下列有关实验的选项正确的是（　　）
A．配制0.10mol/LNaOH溶液B．观察Fe（OH）2的生成C．萃取碘水中的I2分出水层后的操作D．记录滴定终点读数为12.20mL
A．AB．BC．CD．D
3．某兴趣小组制备氢氧化亚铁沉淀．
实验1实验现象
液面上方产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，振荡，试管壁上有红褐色沉淀生成．
（1）实验1中产生白色沉淀的离子方程式是Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓．
（2）为了探究沉淀变灰绿色的原因，该小组同学展开如下探究：
①甲同学推测灰绿色物质为Fe（OH）2和Fe（OH）3混合物．查阅资料后根据调色原理认为白色和红褐色的调和色不可能是灰绿色，并设计实验证实灰绿色物质中不含有Fe（OH）3，方案是取一定量的灰绿色沉淀，加入盐酸溶解，再加入KSCN溶液，若溶液不变红色，则证明灰绿色物质中不含有Fe（OH）3．
②乙同学查阅文献：Fe（OH）2在大量SO42-存在的情况下形成Fe6（SO4）2（OH）4O3（一种氧基碱式复盐）．并设计对比实验证实该假设：向试管中加入2mL0.1mol/LFeCl2溶液，再往试管中加入3滴0.1mol/LNaOH溶液，振荡，现象与实验1相同，结论是该假设不成立．
③乙同学继续查阅文献：Fe（OH）2沉淀具有较强的吸附性能，灰绿色可能是由Fe（OH）2表面吸附Fe2+引起．推测所用的硫酸亚铁溶液的浓度应越小越好；氢氧化钠溶液浓度应越大越好．设计了如下实验方案：
试管中10mL
NaOH溶液		滴加
FeSO4溶液		实验现象
实验26mol/L
NaOH溶液		0.2mol/L FeSO4溶液产生悬浮于液面的白色沉淀（带有少量灰绿色），沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀
实验36mol/L
NaOH溶液		0.1mol/L FeSO4溶液产生悬浮于液面的白色沉淀（带有极少量灰绿色），沉淀下沉后，底部都为白色沉淀
该实验得出的结论是在氢氧化钠溶液浓度一定的条件下，硫酸亚铁溶液的浓度越小，产生白色沉淀的现象越明显，能说明灰绿色是由Fe（OH）2表面吸附Fe2+引起的证据是实验2中沉淀下沉后，大部分灰绿色变为白色沉淀（或实验3中沉淀下沉后，底部都为白色沉淀）．丙同学认为该实验方案不足以证明灰绿色是由Fe（OH）2表面吸附Fe2+引起的，还需补充的实验是向实验2（或实验3）的白色沉淀中继续加入过量的硫酸亚铁溶液，白色沉淀变成灰绿色，证明该假设成立．
（3）丙同学探究温度对氢氧化亚铁制备实验的影响：取少量灰绿色沉淀，在水浴中加热，颜色由灰绿变白，且有絮状白色沉淀下沉，原因为Fe2+在加热时易发生水解，生成Fe（OH）2，因此颜色变白，同时沉淀的量增加，导致出现絮状白色沉淀．
（4）根据以上实验探究，若尽可能制得白色Fe（OH）2沉淀，需要控制的实验条件隔绝氧气、硫酸亚铁少量（或氢氧化钠过量）、硫酸亚铁浓度小（或氢氧化钠浓度大）、将氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸亚铁溶液中、微热等．
13．在一定条件下，X既能与Y反应又能与Z反应，且都属于复分解反应的是（　　）
选项XYZ
ACuHNO3Fe（NO3）3
BFeCl3ZnNaHCO3
CO2NH3SO2
DNH4Al（SO4）2Ba（NO3）2NaOH
A．AB．BC．CD．D
3．如图是验证CO气体还原性实验的装置图：
已知A中装有块状碳酸钙和稀盐酸，F中装有澄清的石灰水，请根据上述实验目的和实验装置图填写下列空白：
（1）图中各装置中的试剂分别为Bc、Ca、Di、Ej （从下列试剂中选择最佳试剂，填序号）从实验结果的可靠性方面说明选择C中试剂的理由：避免H2O蒸汽与C反应生成H2，对CO的还原性验证产生干扰．
a、浓硫酸    b、稀硫酸      c、饱和NaHCO3溶液     d、NaOH溶液
e、蒸馏水    f、饱和食盐水   g、稀盐酸               h、浓盐酸
i、碳粉      j、氧化铜       k、碱石灰
（2）从实验安全角度考虑，在给D、E中的反应管加热之前的一步实验操作是打开A中的活塞产生CO2排除装置中的空气．
（3）写出D中发生反应的化学方程式C+CO2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO．
（4）证明CO有还原性的实验现象是E反应管内黑色固体变为红色．
（5）实验中的尾气如何处理点燃（或者用气球收集）．
（6）如果要通过F中的现象来证明CO的还原性，则该实验装置图中D和E之间缺少的一个重要装置，是装有k（从（1）题所给的试剂中选择，填序号）的U形管（填仪器名称）
20．取ag某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了ag，下列物质不能满足上述结果的是（　　）
A．H2B．COC．CH3COOHD．C12H22O11
1．如图是用干燥纯净的Cl2与Cu粉反应来制取无水氯化铜的实验装置图，请回答下列问题：
（1）小试管的作用是液封（防止Cl2从长颈漏斗中逸出）；烧瓶中发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）B瓶中的溶液最好是饱和食盐水，其作用是除去氯气中的氯化氢；C瓶中的溶液是浓硫酸，其作用是干燥氯气．
（3）玻璃管D中发生反应的化学方程式为Cu+Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CuCl2．
（4）干燥管E中盛有碱石灰，其作用是吸收未反应完的Cl2，防止空气中的水蒸气进入反应装置．

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