Question

【題目】某研究性學習小組擬對SO2和亞硫酸的性質進行探究。請回答下列問題：

Ⅰ．探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反應

該小組用圖所示裝置達成實驗目的。已知：1.0mol/L Fe（NO3）3溶液的pH＝1。

（1）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_____。

（2）裝置B中產生了白色沉淀，說明SO2具有_____性。

（3）分析B中產生白色沉淀的原因：

①觀點1：SO2與Fe3+反應；觀點2：酸性條件下，SO2與NO3﹣反應；觀點3：_____。

②按觀點1，裝置B 中反應的離子方程式為_____，為證明該觀點，應進一步確認生成的新物質，實驗操作及現象是_____。

③按觀點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。此時應選擇的最佳溶液是_____（填序號）。

a.0.1mol/L 稀硝酸

b.1.5mol/L Fe（NO3）2

c.3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等體積混合的溶液

d.6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液

Ⅱ．探究H2SO3的酸性強于HClO。

該小組用圖所示裝置達成實驗目的。

（4）裝置的連接順序為：純凈SO2→_____（選填字母），F中反應的離子方程式為_____。

（5）可證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現象是_____。

Answer 1

【答案】打開彈簧夾，向體系中通入一段時間的N2，關閉彈簧夾 還原　性。 SO2與Fe3+、NO3﹣（H+）都反應 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于一支潔凈的試管中，加入幾滴鐵氰化鉀溶液，如果產生藍色沉淀，就說明有亞鐵離子生成，觀點1正確 d CEDF Ca2++2ClO﹣+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO D中品紅溶液不褪色，F中出現白色沉淀　。

【解析】

I．（1）因為空氣中氧氣也具有氧化性，對實驗造成干擾，為防止空氣干擾，用氮氣將空氣排出，所以為排盡空氣，滴加濃硫酸之前應進行的操作是打開彈簧夾，向體系中通入一段時間的N2，關閉彈簧夾；

（2）SO2和BaCl2溶液不反應，裝置B中有白色沉淀生成，說明有BaSO4生成，該反應中S元素化合價由+4價變為+6價，則二氧化硫體現還原性；

（3）①觀點3：SO2與Fe3+及酸性條件下與NO3﹣也反應；

②按觀點1，SO2與Fe3+反應生成BaSO4和Fe2+，離子方程式為SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+，要檢驗Fe2+可以用鐵氰化鉀溶液檢驗，其操作及現象為取少量B中溶液于一支潔凈的試管中，加入幾滴鐵氰化鉀溶液，如果產生藍色沉淀，就說明有亞鐵離子生成，觀點1正確；

③按觀點2，只需將裝置B中的Fe（NO3）3溶液替換為c（H+）＝0.1mol/L、c（NO3﹣）＝3.0mol/L的溶液即可，

a、0.1mol/L 稀硝酸中c（NO3﹣）不符合，故a錯誤；

b、1.5mol/L Fe（NO3）2中c（H+）不符合，故b錯誤；

c、3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等體積混合的溶液中c（NO3﹣）不符合，故錯c誤；

d、6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液中c（H+）、c（NO3﹣）都符合，故d正確；

Ⅱ．（4）探究H2SO3的酸性強于HClO，可以用強酸制取弱酸的方法檢驗，因為亞硫酸具有還原性、HClO具有強氧化性，二者發生氧化還原反應，所以應該先將亞硫酸轉化為沒有還原性酸，再用該酸與次氯酸鹽制取次氯酸即可，C裝置制取二氧化碳、D裝置檢驗二氧化硫、E裝置吸收二氧化硫、F裝置制取HClO，所以裝置順序為CEDF，F中離子方程式為Ca2++2ClO﹣+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO；

（5）D中品紅不褪色，就說明氣體中不含二氧化硫，只有二氧化碳，二氧化碳再和漂白粉溶液反應生成白色沉淀即可證明，所以可證明H2SO3的酸性強于HClO的實驗現象是D中品紅溶液不褪色，F中出現白色沉淀。