Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖裝置進(jìn)行SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)。

(1) 反應(yīng)開始一段時(shí)間后，裝置C中的現(xiàn)象為__________。

(2) 根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學(xué)認(rèn)為SO2與FeCl3溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。

① 寫出SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式:____________。

② 向裝置C中通入足量SO2發(fā)生反應(yīng)后，檢驗(yàn)生成的Fe2+的方法是__________。

③該小組同學(xué)向反應(yīng)后的裝置C的試管中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則證明反應(yīng)生成了SO42-。該做法不合理的理由是__________________。

(3)若將裝置C中FeCl3溶液更換為Fe(NO3)3和BaCl2的混合液，可觀察到裝置C中出現(xiàn)白色沉淀，該小組對(duì)裝置C中產(chǎn)生沉淀的原因提出下列假設(shè)(不考慮各因素的疊加)：

假設(shè)1:裝置A中白霧進(jìn)入裝置C中參與反應(yīng)。

假設(shè)2: _______________________。

假設(shè)3:在酸性條件下NO3-能氧化SO2。

(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)3,寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟(簡述操作過程)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
① ② ③

Answer 1

【答案】

(1)溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；

(2)①2Fe3+ +SO2 +2H2O =SO42- +4H+ +2Fe2+ ；

②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，向其中滴人KSCN溶液，不變紅，再滴加適量新制的氯水(或H2O2溶液等)，溶液變紅；

③硝酸可以將溶解的SO2氧化為H2SO4，干擾實(shí)驗(yàn)；

(3)SO2被 Fe3+氧化為SO42- ；

(4)

實(shí)驗(yàn)步驟(簡述操作過程)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取適量Ba(NO3)2溶液于試管中； ②向試管中通入過量SO2氣體； ③再向試管中加入過量鹽酸	若先有白色沉淀生成，加入鹽酸后沉淀不消失，則假設(shè)3成立

【解析】

試題分析：(1)通入足量SO2時(shí)C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵，則觀察到溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，故答案為：溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；

(2)①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸根離子、亞鐵離子，離子反應(yīng)為2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+，故答案為：2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+；

②檢驗(yàn)有Fe2+生成的實(shí)驗(yàn)方法為：取C中反應(yīng)后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅，故答案為：取C中反應(yīng)后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；

③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，硝酸具有強(qiáng)氧化性，則硝酸可以將溶解的SO2氧化為 H2SO4，干擾試驗(yàn)，故做法不合理，故答案為：不合理；硝酸可以將溶解的SO2氧化為 H2SO4，干擾試驗(yàn)；

(3)假設(shè)1:裝置A中白霧進(jìn)入裝置C中參與反應(yīng)。假設(shè)2: SO2被Fe3+氧化了生成了SO42-。假設(shè)3:在酸性條件下NO3-能氧化SO2。故答案為：SO2被Fe3+氧化了生成了SO42-；

(4)假如SO2與NO3-反應(yīng)，則可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：①取適量Ba(NO3)2溶液于試管中；②向試管中通入過量SO2氣體；③再向試管中加入過量鹽酸，若先有白色沉淀生成，加入鹽酸后沉淀不消失，則假設(shè)3成立，故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟(簡述操作過程)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取適量Ba(NO3)2溶液于試管中； ②向試管中通入過量SO2氣體； ③再向試管中加入過量鹽酸	若先有白色沉淀生成，加入鹽酸后沉淀不消失，則假設(shè)3成立