Question

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

（1）SO₂与Fe³⁺反应的还原、氧化产物分别是        、        （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280mL SO₂气体（已折算为标态）进入C装置中，则C中，50mL 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

（1）Fe2+ (1分）、 SO42﹣(1分）（2）BD （2分）

（3）除去多余的SO2，防止污染空气 (1分） （4） 0.25 mol/L（2分）

（5）①(1分），SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾褪色 (1分）

（6）B中蓝色褪去(1分）， 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+反应的产物是还原产物Fe2+，氧化产物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，A错；B、浓硫酸虽具有强氧化性性，但不能氧化亚硫酸钠，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，C错误；D、Cu＋2H2SO4(浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，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，所以装置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。

【考点定位】本题原主要是考查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

【名师点晴】明确实验原理和有关物质的性质是解答的关键，注意探究实验的思维流程：明确实验目的→根据物质的组成、结构和性质→提出假设→设计实验、验证假设→观察现象、记录数据→分析比较现象和数据→综合归纳概括总结得出结论。SO2性质的具有多面性，例如把二氧化硫通入下列溶液中的现象与其体现的性质比较归纳如下：

溶液

石蕊试液

加有酚酞的

NaOH溶液

酸性KMnO4

溶液

溴水

品红溶液

氢硫酸

(H2S溶液）

现象

变红

褪色

褪色

褪色

褪色

生成浅黄色沉淀

SO2的性质

溶于水显酸性

溶于水显酸性

还原性

还原性

漂白性

氧化性