Question

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下圖所示：

（1）裝置C的作用是

 

．
（2）若要從FeSO₄溶液獲得FeSO₄?7H₂O晶體，必須進(jìn)行的實驗操作步驟：

 

、

 

、過濾、洗滌、自然干燥．
（3）根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學(xué)認(rèn)為SO₂ 與 FeCl₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
①寫出SO₂與FeCl₃溶液反應(yīng)的離子方程式

 

；
②請寫出檢驗A燒杯中有Fe²⁺生成的操作方法

 

；
③該小組同學(xué)向C燒杯反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，即可證明反應(yīng)生成了SO₄^2-．該做法

 

（填“合理”或“不合理”），理由是

 

．
（4）能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）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；
（2）從FeSO₄溶液獲得FeSO₄?7H₂O晶體，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌、自然干燥就得到FeSO₄?7H₂O，回收硫酸亞鐵；
（3）①根據(jù)裝置A二氧化硫具有還原性，三價鐵具有氧化性結(jié)合氧化還原反應(yīng)書寫離子方程式；
②一般檢驗有Fe²⁺生成先用KSCN溶液無現(xiàn)象，再用氯水氧化亞鐵離子生產(chǎn)三價鐵溶液變紅來檢驗，但是現(xiàn)在溶液中還可能含有三價鐵，所以不能用KSCN溶液和氯水來檢驗，選用高錳酸鉀溶液利用高錳酸鉀的強氧化性判斷；
③亞硫酸根能與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)硫酸根；
（4）B中藍(lán)色褪去，說明二氧化硫和碘單質(zhì)反應(yīng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物分析．

解答： 解：（1）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，所以裝置C的作用為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，
故答案為：除去多余的SO₂，防止污染大氣；
（2）蒸發(fā)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶是從溶液中獲得晶體常采用的方法，產(chǎn)生沉淀后通過過濾實現(xiàn)分離，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（3）①因為二氧化硫具有還原性，三價鐵具有氧化性，則二氧化硫與鐵離子反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②一般檢驗有Fe²⁺生成先用KSCN溶液無現(xiàn)象，再用氯水氧化亞鐵離子生產(chǎn)三價鐵溶液變紅來檢驗，但是現(xiàn)在溶液中還可能含有三價鐵，所以不能用KSCN溶液和氯水來檢驗，選用高錳酸鉀溶液，具體操作為：取A燒杯中少量溶液，滴加高錳酸鉀溶液，如果退色則說明含有二價鐵離子，反之沒有；故答案為：取A燒杯中少量溶液，滴加高錳酸鉀溶液，如果退色則說明含有二價鐵離子，反之沒有；
③亞硫酸根能與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)硫酸根，所以不可證明反應(yīng)生成了SO₄^2-，該方法不合理，故答案為：不合理；硝酸具有氧化性，亞硫酸根可以被硝酸氧化成硫酸根離子；
（4）B中藍(lán)色褪去，說明二氧化硫和碘單質(zhì)反應(yīng)，I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，二氧化硫還原性大于碘離子，故答案為：B中藍(lán)色褪去．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，題目難度中等，試題涉及氧化還原方程式書寫、氧化性還原性強弱比較、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價等知識，側(cè)重學(xué)生分析能力和計算能力的考查，明確掌握二氧化硫的性質(zhì)等知識為解答本題關(guān)鍵．