Question

某同學設計了如圖裝置用于制取SO₂和驗證SO₂的性質(zhì)．已知：1.0mol/L的Fe（NO₃）₃溶液的pH=1．試回答以下問題：

（1）裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為

 

，導管①的作用是

 

．
（2）B、C、D三個裝置分別先后驗證了SO₂的哪些性質(zhì)

 

A．吸附性、酸性、還原性   B．還原性、酸性、還原性
C．漂白性、酸性、還原性   D．漂白性、酸性、氧化性．
（3）SO₂和品紅反應的原理是

 

．
（4）實驗前鼓入N₂的目的是

 

，簡述此操作是否有必要

 

．
（5）裝置E中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是

 

（填名稱），分析E中產(chǎn)生白色沉淀的可能原因及觀察到的現(xiàn)象．（寫兩種）
可能①：

 

；現(xiàn)象：

 

．
可能②：

 

；現(xiàn)象：

 

．
（6）若用2.0mol/L的NaOH溶液吸收SO₂尾氣，請畫出該尾氣吸收裝置．

Answer 1

分析：（1）該儀器名稱為分液漏斗；反應產(chǎn)生氣體，氣壓變大，若沒有導管①平衡壓強，分液漏斗內(nèi)液體不能夠順利流下；
（2）因二氧化硫具有漂白性，則B中的品紅溶液褪色，二氧化硫與水反應生成亞硫酸，遇石蕊變紅，說明二氧化硫為酸性氣體；D中二氧化硫與碘水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HBr酸，該反應為SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，二氧化硫中S元素的化合價升高，說明二氧化硫具有還原性；
（3）SO₂和品紅反應的原理是與品紅作用生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)；
（4）氧氣能將二氧化硫氧化，所以鼓入氮氣的目的是排凈空氣防止干擾實驗；
（5）二氧化硫具有還原性，酸性條件下，能被硝酸根離子或鐵離子氧化生成硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀；
①若二氧化硫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和亞鐵離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成白色沉淀，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，所以除產(chǎn)生沉淀外，還應觀察到的現(xiàn)象是靜置一段時間后，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；
②若酸性條件下，硝酸根離子和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和NO氣體，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀；

解答：解：（1）該儀器名稱為分液漏斗；反應產(chǎn)生氣體，氣壓變大，若沒有導管①平衡壓強，分液漏斗內(nèi)液體不能夠順利流下，
故答案為：分液漏斗，平衡壓強，使分液漏斗內(nèi)液體能夠順利流下；
（2）B中的品紅溶液褪色，因二氧化硫具有漂白性；二氧化硫與水反應生成亞硫酸，遇石蕊變紅，則實驗現(xiàn)象為變紅，說明二氧化硫為酸性氣體；D中二氧化硫與碘水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和HBr酸，該反應為SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，二氧化硫中S元素的化合價升高，說明二氧化硫具有還原性，
故答案為：C；
（3）SO₂和品紅反應的原理是與品紅作用生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，故答案為：與品紅作用生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)；
（4）氧氣、硝酸根離子都能將二氧化硫氧化，所以如果裝置中含有氧氣，會干擾實驗，所以排入氮氣的目的是排凈空氣防止干擾實驗，
故答案為：排凈裝置中的空氣，防止溶液中SO₂被空氣中的O₂氧化而干擾實驗；
（5）二氧化硫具有還原性，酸性條件下，能被硝酸根離子或鐵離子氧化生成硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀，故答案為：BaSO₄；
①若二氧化硫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和亞鐵離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成白色沉淀，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，所以除產(chǎn)生沉淀外，還應觀察到的現(xiàn)象是靜置一段時間后，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，
故答案為：SO₂與Fe³⁺反應生成SO₄^2-；靜置一段時間后，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；
②若酸性條件下，硝酸根離子和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和NO氣體，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇白色沉淀，
故答案為：在酸性條件下SO₂與NO

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反應生成SO₄^2-；溶液中有氣泡產(chǎn)生．

點評：本題以二氧化硫為載體考查了性質(zhì)實驗方案設計，明確實驗原理是解本題關鍵，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行假設，然后采用驗證的方法進行探究，結(jié)合氧化還原反應分析解答，題目難度中等．