Question

3．I、实验室制备、收集干燥的SO₂，所需仪器如图1．

（1）装置A产生SO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→d→e→c→b→f．
（2）验证产生的气体是SO₂的方法及实验现象是将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色．
II、SO₂气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，可以使用的药品和装置如图2所示：
（1）装置A中的现象是溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色．写出B中发生反应的离子方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺．
（2）若要从A中的FeCl₃溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤中没有用到的玻璃仪器有b．
a．酒精灯    b．烧瓶    c．漏斗    d．烧杯    e．玻璃棒
（3）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去．
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．上述方案中不合理的是方案①．
（4）工业上通过煅烧黄铁矿产生SO₂来进一步得到硫酸，已知煅烧1g FeS₂产生7.1kJ热量，写出煅烧FeS₂的热化学反应方程式4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408kJ/mol．

Answer 1

分析 I、（1）利用实验仪器的连接，铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；安全瓶的使用以及尾气吸收来分析；
（2）二氧化硫的验证，利用其特殊性质漂白性来分析．
II、（1）根据装置A反应的离子方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺进行解答；B中二氧化硫被碘单质氧化生成硫酸和碘化氢；
（2）蒸发用到蒸发皿、酒精灯、石棉网、玻璃棒，过滤用到漏斗、烧杯、玻璃棒，据此进行解答；
（3）二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色；
（4）黄铁矿（主要成分为FeS₂）其燃烧产物为SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃烧放出7.1kJ热量，480gFeS₂完全燃烧放出3408kJ热量，据此书写热化学方程式．

解答 解：I．（1）收集二氧化硫应先干燥再收集，故先通过d、e，二氧化硫的密度比空气大，要从c口进气，b口出来进行尾气处理．因为二氧化硫易于氢氧化钠反应，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的烧杯为尾气处理装置要放置在最后；
故答案为：d；e；c；b；
（2）检验二氧化硫的一般方法是将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色，证明有二氧化硫，
故答案为：将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色．
Ⅱ、：（1）装置A中SO₂做还原剂，被氧化为硫酸根离子，Fe³⁺作氧化剂，被还原为Fe²⁺，反应离子方程式为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，则A中反应的现象为：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；
B中二氧化硫被碘单质氧化生成硫酸和碘化氢，离子方程式为：I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
故答案为：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
（2）蒸发用到蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，过滤用到漏斗、烧杯、玻璃棒，没有用到烧瓶，所以b错误，
故答案为：b；
（3）二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe²⁺也使高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：方案①；
（4）黄铁矿（主要成分为FeS₂）其燃烧产物为SO₂和Fe₂O₃，1g FeS₂完全燃烧放出7.1kJ热量，480gFeS₂完全燃烧放出3408kJ热量，反应的热化学方程式为：
4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ/mol，
故答案为：4FeS₂（s）+11O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+8SO₂（g）△H=-3408 kJ/mol．

点评 本题考查了气体的实验室制法，要熟练掌握反应原理、发生装置的选择、收集装置的选择．又考查了涉及氧化还原反应的实验，侧重学生分析能力的考查，注意浓硫酸的性质、二氧化硫的检验方法等知识，题目难度中等