Question

某研究小組為探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反應的實質。設計了如下圖所示裝置進行實驗. 
已知：1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液的pH＝1。

請回答：
（1）裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為                  。
（2）實驗前鼓入N₂的目的是                                。
（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：SO₂與Fe^3＋反應；
觀點2：在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應；
①若觀點1正確，除產生沉淀外，還應觀察到的現象是                 。
②按觀點2，裝置B中反應的離子方程式是                              ，
③有人認為，如將裝置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，也可驗證觀點2是否正確。此時應選擇的最佳試劑是(填序號)     。

A．1 mol/L稀硝酸

B．1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液

C．6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液

D．3.0 mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等體積混合的溶液

Answer 1

（1）分液漏斗（2分）
（2）排凈裝置中的空氣,防止溶液中SO₂被空氣中的O₂氧化而干擾實驗（2分）
（3）BaSO₄（1分）；還原（1分）
（4）①靜置一段時間后，溶液由棕黃色變為淺綠色（2分）
②3SO₂＋2NO₃^-＋3Ba^2＋＋2H₂O=3BaSO₄↓＋2NO＋4H^＋
或3SO₂＋2NO₃^-＋2H₂O=3SO₄^2-＋2NO＋4H^＋；Ba^2＋＋SO₄^2- = BaSO₄↓（2分）
③ C（2分）

試題分析：（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。
SO₂制備 Fe³⁺、NO₃^-的氧化性。₂制備 Fe³⁺、NO₃^-的氧化性。