Question

某兴趣小组探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，它们使用的药品和装置如图所示

（1）SO₂气体和Fe³⁺反应的氧化产物、还原产物分别是___________、___________。

（2）下列实验方案适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.硫化氢在纯氧中燃烧

（3）装置C的作用是_________________________________。

（4）装置B中反应的离子方程式____________________________________________。

（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酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去。

方案②：往第二份试液中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，并迅速转为灰绿色，最后呈红褐色。

方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。

上述方案不合理的方案是___________，原因是___________。

Answer

SO42- Fe2+ B 除去多余的SO2，防止污染大气 I2+SO2+2H2O=4H+ + 2I— +SO42- 方案① 因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色

【解析】

本题通过硫及其化合物、铁盐及亚铁盐的性质等考查氧化还原反应的概念，可从离子检验的知识点进行分析解答。

（1）二氧化硫与铁离子反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++SO42-+4H+，反应中Fe3+被还原成Fe2+，所以还原产物为Fe2+；SO2气体被氧化为SO42-，故氧化产物为SO42-。

本题正确答案是：SO42-；Fe2+

（2）硝酸具有强氧化性，能够将亚硫酸钠氧化成硫酸钠，无法得到二氧化硫气体，故A错误；B.浓硫酸具有强酸性，且浓硫酸不挥发，亚硫酸钠与浓硫酸能够反应生成二氧化硫气体，所以B选项是正确的；C.固体硫在纯氧中燃烧，操作不容易控制，且无法获得纯净的二氧化硫，故C错误；D. 硫化氢在纯氧中燃烧制得的SO2容易混有杂质，无法获得纯净的SO2，故D错误；

本题正确答案为B。

（3）二氧化硫气体是酸性氧化物，具有刺激性气味，直接排放会污染大气。因为二氧化硫能和碱反应生成盐和水，可用碱液处理二氧化硫，所以装置C的作用为：吸收SO2尾气，防止污染空气。

本题正确答案是：除去多余的SO2，防止污染大气。

（4）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，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，其反应的离子方程式为：I2+SO2+2H2O=4H+ + SO42- + 2I—。

（5）若发生反应，可通过检验溶液中有Fe2+和SO42-生成来验证。方案①中，由于二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色，故无法证明二氧化硫与铁离子之间有反应发生，所以方案①不合理；②Fe2+与碱反应生成白色沉淀Fe(OH)2，然后在空气中被氧化，迅速转为灰绿色，最后呈红褐色Fe(OH)3，可以证明反应发生，方案②合理；③加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀BaSO4，可以证明反应后的溶液中含有SO42-，方案③合理。

本题正确答案是：方案①；因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色。