Question

Ⅰ．（1）某興趣小組甲設(shè)計(jì)了以下裝置和方法測定空氣中SO₂含量。你認(rèn)為可行的操作是             （填序號(hào)）

序號(hào)	A	B	C
裝置
原理	通入V升空氣，測定生成沉淀的質(zhì)量	當(dāng)KMnO4溶液剛好褪色時(shí)，測定通入空氣的體積V	通入V升空氣，測定U型管增加的質(zhì)量

 
（2）興趣小組乙取336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）某由SO₂和N₂組成的混合氣體Y,將其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2．33g。由此推知?dú)怏wY中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為              。
Ⅱ某化學(xué)興趣小組丙為探究Fe³⁺是否能氧化SO₂，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）如上圖連接好裝置。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行         操作 
（2）觀察到裝置C中產(chǎn)生了白色沉淀，同學(xué)們提出了以下猜想（每個(gè)猜想只考慮一種物質(zhì)的氧化性）。
猜想1：                              ；
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化了；     
猜想3：SO₂被NO₃^—氧化了
（3）甲同學(xué)認(rèn)為猜想1正確，并利用上述裝置A進(jìn)行了排除干擾的探究實(shí)驗(yàn)。
（4）乙同學(xué)認(rèn)為猜想2正確，則裝置C中反應(yīng)的離子方程式是                  
（5）丙同學(xué)認(rèn)為猜想3正確，他利用甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑：NaNO₃溶液、KSCN溶液、FeCl₃溶液、BaCl₂溶液、

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

 
Fe(NO₃)₃溶液

Answer 1

Ⅰ（1）B             （2）66．7％
Ⅱ（1）檢查裝置的氣密性        （2）空氣與SO₂進(jìn)入H₂O中，生成了H₂SO₄
（4）SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺  
（5）

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
將裝置C中的溶液換為NaNO3和BaCl2的混合溶液， 然后打開分液漏斗活塞進(jìn)行反應(yīng)	反應(yīng)一段時(shí)間后，若C中出現(xiàn)白色沉淀，則證明猜想3正確

 

解析試題分析：Ⅰ．（1）A中通入二氧化硫氣體不會(huì)生成沉淀，故錯(cuò)誤。B中二氧化硫和高錳酸鉀反應(yīng)生成了硫酸根，紫色褪色，可以檢測，正確；空氣中含有二氧化碳也會(huì)與堿石灰反應(yīng)，錯(cuò)誤；（2）興趣小組乙取336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）某由SO₂和N₂組成的混合氣體Y,將其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2．33g。由此推知?dú)怏wY中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為SO₂具有還原性，通入足量溴水中，發(fā)生SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，離子方程式的書寫，將產(chǎn)物中的氫溴酸和硫酸拆成離子，所以離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺，生成的硫酸遇到氯化鋇會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，可以先洗滌然后再過濾來獲得純凈的硫酸鋇沉淀，則n（混合氣體）=0．336L/22．4=0．015mol，
則 SO₂的體積分?jǐn)?shù)：0．01/0．015=66．7％。（1）如上圖連接好裝置。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行檢查裝置的氣密性 操作。
（2）根據(jù)可會(huì)把SO2氧化為正6價(jià)的硫，還有可能是空氣中的氧氣，故猜想1：　空氣與SO₂進(jìn)入H₂O中，生成了H₂SO_4。
（3）甲同學(xué)認(rèn)為猜想1正確，并利用上述裝置A進(jìn)行了排除干擾的探究實(shí)驗(yàn)。
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，由于三價(jià)鐵離子有強(qiáng)氧化性能把二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸根離子，則裝置C中反應(yīng)的離子方程式是SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺ 。
（5）只要把三價(jià)鐵離子不要引入這樣就會(huì)避免干擾就行，故可選實(shí)驗(yàn)試劑：NaNO₃溶液BaCl₂溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將裝置C中的溶液換為NaNO₃和BaCl₂的混合溶液，然后打開分液漏斗活塞進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)一段時(shí)間后，若C中出現(xiàn)白色沉淀，則證明猜想3正確。
考點(diǎn)：本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，本題難度中等。