Question

某兴趣小组挤究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是_____________、_____________（填离子符号）。

（2）下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO₂的是____。

A．Na₂SO₃溶液与HNO₃        B．Na₂SO₃固体与浓硫酸

C．固体硫在纯氧中燃烧     D．铜与热浓H₂SO₄

（3）装置C的作用是_____________。

（4）如果有280 mL SO₂气体（已折算为标态）进入C装置中，则C中50 mL NaOH溶液的浓度至少为_____________mol/L才能达到目的。

（5）在上述装置中通入过量的SO₂为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：

方案①：往第一份试液中加入KMnO₄溶液，紫红色褪去。

方案②：往第一份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

方案③：往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。

上述方案不合理的是____，原因是_______________________________________。

（6）能表明I^-的还原性弱于SO₂的现象是_________________________________________，写出有关离子方程式：_______________________________________。

Answer

（本题共12分）（1）Fe2+、SO42-；(2分)  （2）BD（2分）

（3）除去多余的SO2，防止污染空气（2分）。  （4）0.25mol／L（2分）

（5）①；SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾褪色（2分）

（6）B中蓝色褪去；I2+SO2+2H2O→4H++2I- +SO42-（2分）

【解析】

试题分析：（1）铁离子具有氧化性，SO2具有还原性，二者发生氧化还原反应，反应的方程式是2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+，所以SO2气体还原Fe3+反应的产物是Fe2+、SO42-。

（2）A、硝酸具有强氧化性，把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，得不到二氧化硫，故A错；B、浓硫酸虽具有强氧化性性，但不能氧化亚硫酸钠，故B正确；C、固体硫在纯氧中燃烧，操作以及氧气的用量不容易控制，故C错；D、Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，故D正确答案选BD。

（3）SO2是大气污染物，直接排放容易造成环境污染，所以需要尾气处理。由于二氧化硫是酸性氧化物能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫，所以重装C的作用是除去多余的SO2，防止污染空气。

（4）SO2的物质的量是0.28L÷22.4L/mol＝0.0125mol，和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠时消耗的氢氧化钠最少，所以至少需要氢氧化钠的物质的量是0.0125mol，其浓度是0.0125mol÷0.05L＝0.25mol／L。

（5）因为SO2、Fe2+均具有还原性，二者都能使酸性高锰酸钾褪色，所以方案①是错误的。

（6）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，有关反应的方程式是I2+SO2+2H2O→4H++2I- +SO42-。在反应中碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，所以能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色。

考点：考查SO2的制备、性质检验；氧化还原反应的有关判断以及实验方案设计和评价等