Question

【題目】某研究小組探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應，其反應裝置如下圖所示：

已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1，請回答下列問題：

（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：

猜想1：_____________________________________________________________；

猜想2：SO2與Fe3＋反應；

猜想3：在酸性條件下SO2與NO3—反應；

①按猜想2，裝置B中反應的離子方程式是 _____________________________________。

②按猜想3，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。應選擇的試劑是 ________（填字母）。

a．0.1 mol·L－1硝酸鈉溶液 b．1.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液
c．6.0 mol·L－1 NaNO3和0.2 mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液

Answer 1

【答案】 Na2SO3＋H2SO4(濃)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O 打開彈簧夾，向裝置中通入一段時間的N2，關閉彈簧夾 BaSO4 還原 SO2與Fe3＋、酸性條件下NO3-都反應 SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋ c

【解析】(l)裝置A中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；
(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：產生白色沉淀；還原性；
(4)猜想1： 兩種離子都氧化二氧化硫，即SO2和Fe3+、酸性條件下NO3-都反應；
①按猜想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+，猜想2合理；
②按猜想3，在酸性條件下SO2與NO3-反應，實驗中c(NO3-)=3mol/L，則可用6.0molL-1NaNO3和0.2molL-1鹽酸等體積混合的溶液代替，故選c。