Question

某校化学兴趣小组探究SO₂与FeCl₃溶液的反应，所用装置如下图所示（夹持仪器已略去）。

（1）实验前，应先检查装置的               ；实验中产生的尾气应通入           溶液。

（2）实验过程中需要配制100mL1mol/L FeCl₃溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、                        。

（3）该小组同学向5mL lmol/L FeCl₃溶液中通入足量的SO₂，溶液最终呈浅绿色，再打开分液漏斗活塞，逐滴加入NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是                     。

（4）该小组同学在（3）中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象，最终溶液呈浅绿色。

【查阅资料】Fe（HSO₃）²⁺离子在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe³⁺氧化为SO。SO₂与FeCl₃溶液反应生成红棕色Fe（HSO₃）²⁺离子的原因是              ；Fe（HSO₃）²⁺与Fe³⁺在溶液中反应的离子方程式是               。

（5）若实验中用5 mL一定浓度的浓H₂SO₄与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO₂的体积在标准状况下为672 mL，向已冷却的A试管溶液中加入4 mo1·L^-1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu²⁺完全沉淀。则所用浓H₂SO₄浓度为________________。（忽略过程中溶液的体积变化）

Answer

（1）气密性，NaOH溶液；

（2）100mL的容量瓶、胶头滴管；

（3）先无现象，后生成白色沉淀；

（4）Fe3＋与亚硫酸电离出的HSO3－，结合生成Fe（HSO3）2+，

Fe3＋＋H2O＋Fe（HSO3）2+=2Fe2＋＋SO42－＋3H＋；（5）18mol·L－1。

【解析】

试题分析：（1）实验制备SO2气体，因此实验前需要检验装置的气密性，SO2有毒，防止污染空气，需要吸收处理，SO2属于酸性气体，应通入到NaOH溶液中；（2）配制FeCl3溶液缺少的仪器是100mL容量瓶和胶头滴管；（3）Fe3＋具有强氧化性，能把SO2氧化成SO42－，发生2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋，通入SO2是足量，因此滴加NaOH溶液，先发生H＋＋OH－=H2O，SO2＋NaOH=NaHSO3，NaHSO3＋NaOH=Na2SO3＋H2O，Fe2＋＋2OH－=Fe（OH）2↓，因此现象是先无现象，后有白色沉淀；（4） Fe3＋与亚硫酸电离出的HSO3－，结合生成Fe（HSO3）2+，反应的离子方程式为：Fe3＋＋H2O＋Fe（HSO3）2+=2Fe2＋＋SO42－＋3H＋；（5）发生的反应是Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2H2O，铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸浓度降低，反应停止，加入NaOH溶液，发生H2SO4＋2NaOH=Na2SO4＋2H2O，CuSO4＋2NaOH=Cu（OH）2↓＋Na2SO4，根据S元素守恒，n（H2SO4）=[n（SO2）＋n（Na2SO4）]=[n（SO2）＋n（NaOH）/2]=（672×10－3/22.4＋30×10－3×4/2）mol=0.09mol，c（H2SO4）=0.09/5×10－3mol·L－1=18mol·L－1。

考点：考查实验基本操作、溶液配制、物质的量浓度的计算等知识。