Question

某研究小組探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反應。

已知： 1.0 mol·L^-1的Fe(NO₃)₃溶液的pH=1，請回答：
（1）裝置A中反應的化學方程式是        。
（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應進行的操作是        。
（3）裝置B中產生了白色沉淀，其成分是        ，說明SO₂具有        性。
（4）分析B中產生白色沉淀的原因：
觀點1：        _____________________________；
觀點2：SO₂與Fe³⁺反應；
觀點3：在酸性條件下SO₂與NO₃^－反應；
①若觀點2正確，裝置B中反應的離子方程式是        。
②只需將裝置B中的 Fe(NO₃)₃溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進行實驗，即可證明觀點3是否正確，應選擇的試劑是（填序號）        。
a．0.1 mol·L^-1稀硝酸                     
b．1.5 mol·L^-1 Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol·L^-1 NaNO₃和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液

Answer 1

（12分）
（1）Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O（2分）
（2）打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾（2分）
（3）BaSO₄（1分）   還原性（1分）
（4）觀點1：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應（2分）
①SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺（2分；可分兩步寫，各1分）
②c（2分）

試題分析：（1）裝置A中的反應是制取SO₂，方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
（2）反應前要充入N₂，排除裝置A中的空氣，反應對實驗的干擾。
（3）硝酸具有氧化性，白色沉淀為BaSO₄，說明SO₂具有還原性。
（4）經過分析，各個觀點，得出觀點1是SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^－都反應。
①Fe³⁺把SO₂氧化，離子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺。
②Fe(NO₃)₃中有Fe³⁺，a錯；NO₃^-在酸性條件下有氧化性，b錯。故選c。₂制備 Fe³⁺、NO₃^-的氧化性
點評：本題考查的是SO₂制備和Fe³⁺、NO₃^-的氧化性的相關知識，題目難度較大，要求學生熟悉所實驗的內容及原理，能夠考查同學們進行分析問題、解決問題的能力。