Question

13．某興趣小組探究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，他們使用的藥品和裝置如圖所示：

（1）SO₂氣體還原Fe³⁺生成的還原產(chǎn)物是Fe²⁺（填離子符號），參加反應(yīng)的SO₂ 和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比是1：2．
（2）下列實驗方案適用于在實驗室制取所需SO₂的是BD（雙選，填序號）．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃               B．Na₂SO₃固體與濃硫酸
C．固體硫在純氧中燃燒            D．銅與熱濃H₂SO₄
（3）裝置C的作用是吸收SO₂尾氣，防止污染空氣．
（4）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進(jìn)行的實驗操作步驟：蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有BF（雙選，填序號）．
A．蒸發(fā)皿   B．石棉網(wǎng)   C．漏斗   D．燒杯   E．玻璃棒   F．坩堝
（5）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�A中的溶液，分成三份，并設(shè)計了如下實驗：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去．
方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀．
上述方案不合理的一個是方案①，原因是因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色．
（6）上述裝置中能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是B中藍(lán)色溶液褪色．

Answer 1

分析 （1）三價鐵離子具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，據(jù)此書寫離子反應(yīng)方程式，根據(jù)離子反應(yīng)方程式計算參加反應(yīng)的SO₂ 和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比；（2）實驗室制取氣體要考慮操作方便、易控制、不能含雜質(zhì)；
（3）二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，防止空氣污染；
（4）從A中所得溶液提取晶體為綠礬，溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥步驟得到；
（5）二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
（6）B中發(fā)生SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物．

解答 解：（1）三價鐵離子具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，二者反應(yīng)的離子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺，SO₂氣體還原Fe³⁺生成的還原產(chǎn)物是Fe²⁺，參加反應(yīng)的SO₂ 和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比是1：2，
故答案為：Fe²⁺；1：2；
（2）A．硝酸具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)�亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，無法得到二氧化硫氣體，故A錯誤；
B．濃硫酸雖具有強(qiáng)酸性，且濃硫酸不揮發(fā)，亞硫酸鈉溶液與濃硫酸能夠反應(yīng)生成二氧化硫氣體，故B正確；
C．固體硫在純氧中燃燒，操作不容易控制，且無法獲得純凈的二氧化硫，故C錯誤；
D．Cu與濃硫酸在加熱條件下生成二氧化硫、硫酸銅和水，可知制備二氧化硫，故D正確；
故答案為：BD；
（3）二氧化硫氣體是酸性氧化物，具有刺激性氣味，直接排放會污染大氣，由于二氧化硫能和堿反應(yīng)生成鹽和水，可用堿液處理二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，所以裝置C的作用為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣；
（4）溶液中得到綠礬的實驗操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥步驟得到，所以在這一系列操作中沒有用到的儀器有石棉網(wǎng)、坩堝，
故答案為：BF；
（5）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，所以方案①不合理，因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色，
故答案為：方案①；因為A的溶液中含有SO₂，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色；
（6）B中發(fā)生SO₂+I₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則I^-的還原性弱于SO₂，現(xiàn)象為紫色變?yōu)闊o色，
故答案為：B中藍(lán)色溶液褪色．

點評 本題考查了元素化合物性質(zhì)，試題涉及氧化性還原性強(qiáng)弱比較、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價等知識，明確掌握濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的檢驗方法等知識為解答本題關(guān)鍵，題目難度中等．