Question

某研究小組用如圖所示裝置探究SO₂和Fe（NO₃）₃溶液反應的原理．
已知：1.0mol/LFe（NO₃）₃溶液的pH=1．請回答下列問題：
（1）裝置A中發生反應的化學方程式是

Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O

．
（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

打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾

．
（3）裝置B中產生了白色沉淀，其成分是

BaS0₄

，說明SO₂具有性

還原性

．
（4）分析B中產生白色沉淀的原因：
假設1：

SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應

；
假設2：SO₂與Fe³⁺反應；
假設3：SO₂與酸性條件下的N

O

- 3

反應．
①按假設2，裝置B中反應的離子方程式是

SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺

．
②按假設3，只需將裝置B中的Fe（NO₃）₃溶液替換成等體積的下列溶液，在相同條件下進行實驗．應選擇的試劑是

c

（填序號）．
a.0.1mol/L稀硝酸
b.1.5mol/L Fe（NO₃）₂溶液
c.6.0mol/L NaNO₃溶液和0.2mol/L鹽酸等體積混合的溶液．

Answer 1

分析：（1）亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫和硫酸鈉；
（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應先通入氮氣，將空氣排出；
（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀；
（4）Fe³⁺和Fe²⁺都具有氧化性，都可與二氧化硫反應，可根據反應產物進行判斷．

解答：解：（l）裝置A中反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂S0₄（濃）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O；
（2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應先通入氮氣，將空氣排出，操作為打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾，
故答案為：打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N₂，關閉彈簧夾；
（3）二氧化硫具有還原性，可與硝酸根離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀，故答案為：BaS0₄；還原性；
（4）假設一 兩種離子都氧化二氧化硫，即SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應，故答案為：SO₂和Fe³⁺、酸性條件下NO₃^-都反應；
①按觀點2，裝置B中反應的離子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺，可通過檢驗是否有Fe²⁺生成的方法判斷，具體做法為取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K₃Fe（CN）₆]溶液產生藍色沉淀，則溶液中有Fe²⁺，觀點2合理，
故答案為：SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺；
②按觀點3，在酸性條件下SO₂與NO₃^-反應，實驗中c（NO₃^-）=3mol/L，則可用6.0mol?L^-1NaNO₃和0.2mol?L^-1鹽酸等體積混合的溶液代替，故選c．

點評：本題考查物質的性質實驗探究，題目難度中等，注意把握物質的性質，為解答該題的關鍵，學習中注意相關知識的積累．