Question

（14分）已知SO₂可以用Fe(NO₃)₃溶液吸收，某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N₂后再加入足量的浓硫酸，加热。装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀。

回答下列问题：

（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为            ；检查图中连通装置A、B气密性的方法是                    。

（2）加入浓硫酸之前先通人N₂一段时间，其目的是         ；排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是         。若用氢氧化钠溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为              。

（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）：

假设1：装置A中白雾进入装置B中参与了反应。

假设2：                        。

假设3：Fe（NO₃）₂溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃‾能氧化SO₂。

（4）请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤（简述操作过程）	预期现象和结论
①测1.0mol•L‾^1Fe(NO3)3溶液的pH； ② ③ ④

Answer

（14分）

（1）分液漏斗（1分） 关闭弹簧夹1和弹簧夹2，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加水至水不流下，停止加水；观察一段时间液面不下降，则气密性好；否则不好。（2分）

（2）排除空气的干扰（1分） 饱和NaHSO3溶液（2分）

SO2+2OH‾=SO32‾+H2O （2分）

（3）SO2被Fe3+氧化为SO42‾ （1分）

（4）

实验步骤（简述操作过程）

预期现象和结论

②取与Fe(NO3)3溶液中c（NO3‾）相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中；（1分）

③向试管中滴加少许稀HNO3，调节pH与①相同；（1分）

④向试管中通入适量SO2气体。（1分）

若有白色沉淀，则假设3成立；（1分）

反之，则假设3不成立。（1分）

【解析】

试题分析：（1）根据实验装置图可知装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为：分液漏斗；根据密闭容器内压强的变化可知，检查图中连通装置A、B气密性的方法是：关闭弹簧夹1和弹簧夹2，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加水至水不流下，停止加水；观察一段时间液面不下降，则气密性好；否则不好。

（2）实验前装置内含有空气，空气中的O2具有氧化性，能与SO2反应，干扰实验的进行，所以加入浓硫酸之前先通人N2一段时间，其目的是：排除空气的干扰；洗气瓶C的作用是吸收硫酸酸雾，所以C中盛放的试剂是：饱和NaHSO3溶液；若用氢氧化钠溶液处理尾气，SO2与NaOH反应生成Na2SO3与H2O，离子方程式为：SO2+2OH‾=SO32‾+H2O。

（3）Fe3+具有氧化性，能把SO2氧化为SO42‾，所以假设2为：SO2被Fe3+氧化为SO42‾。

（4）因为假设3为：Fe（NO3）2溶液显酸性，在此酸性条件下NO3‾能氧化SO2，要证明假设3，所以实验步骤为测1.0mol•L‾1Fe(NO3)3溶液的pH后，取与Fe(NO3)3溶液中c（NO3‾）相同的适量Ba(NO3)2溶液，然后加HNO3，调节pH与①相同，然后通入SO2进行检验，若有白色沉淀生成，说明在酸性条件下，NO3‾能把SO2氧化为SO42‾，则假设3成立，反之，则假设3不成立。

考点：本题考查实验方案的设计与评价、实验基本仪器和基本操作、离子方程式的书写。