Question

某研究性学习小组用如图装置进行SO₂与FeCl₃溶液反应的相关实验．（夹持装置已略去）

（1）通入足量SO₂时C装置中观察到的现象为

 

．
（2）根据以上现象，该小组同学认为SO₂与Fe³⁺反应生成SO₄^2-和Fe²⁺．
①写出SO₂与Fe³⁺反应的离子方程式：

 

；
②请设计实验方案检验C试管中生成的Fe²⁺：

 

；
③该小组向C装置反应后的溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，出现白色沉淀，证明反应生成了SO₄^2-，该做法

 

（填“合理”或“不合理”），理由是

 

．
（3）D装置中倒置漏斗的作用是

 

．
（4）为了验证SO₂具有还原性，实验中可以代替FeCl₃溶液的试剂是

 

（填字母）．
a．浓H₂SO₄           b．酸性KMnO₄溶液           c．碘水           d．NaOH溶液．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）通入足量SO₂时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应，生成硫酸亚铁；
（2）①发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、亚铁离子；
②检验有Fe²⁺生成，利用KSCN和氯水，先不变红，后变红分析；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有强氧化性；
（3）倒置漏斗可防止NaOH溶液倒吸；
（4）验证SO₂具有还原性，代替氯化铁溶液的物质必须具有氧化性，且反应中有明显现象，据此进行解答．

解答： 解：（1）通入足量SO₂时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应，生成硫酸亚铁，则观察到溶液由棕黄色变为浅绿色，
故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；
（2）①发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、亚铁离子，离子反应为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②检验有Fe²⁺生成的实验方法为：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红，
故答案为：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有强氧化性，则硝酸可以将溶解的SO₂氧化为 H₂SO₄，干扰试验，故做法不合理，
故答案为：不合理；硝酸可以将溶解的SO₂氧化为 H₂SO₄，干扰试验；
（3）因尾气易溶于NaOH溶液，则倒置漏斗的作用为防止NaOH溶液倒吸，
故答案为：使气体充分吸收，防止溶液倒吸；
（4）a．浓H₂SO₄：浓硫酸不与二氧化硫反应，无法检验二氧化硫具有还原性，故a错误；   
b．酸性KMnO₄溶液：酸性高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫能够与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，导致高锰酸钾溶液褪色，从而证明二氧化硫具有还原性，所以可用酸性高锰酸钾溶液代替氯化铁溶液，故b正确；          
c．碘水能够与二氧化硫发生氧化还原反应，导致碘水褪色，所以可用碘水代替氯化铁溶液，故c正确；          
d．NaOH溶液与二氧化硫的反应不属于氧化还原反应，且反应中没有明显现象，无法替代氯化铁溶液验证二氧化硫具有还原性，故d错误；
故答案为：bc．

点评：本题考查性质实验方案的设计及实验装置综合，为高频考点，题目难度中等，把握装置中发生的反应及氧化还原反应原理的应用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查．