Question

【题目】某研究性学习小组拟对SO2和亚硫酸的性质进行探究。请回答下列问题：

Ⅰ．探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应

该小组用图所示装置达成实验目的。已知：1.0mol/L Fe（NO3）3溶液的pH＝1。

（1）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是_____。

（2）装置B中产生了白色沉淀，说明SO2具有_____性。

（3）分析B中产生白色沉淀的原因：

①观点1：SO2与Fe3+反应；观点2：酸性条件下，SO2与NO3﹣反应；观点3：_____。

②按观点1，装置B 中反应的离子方程式为_____，为证明该观点，应进一步确认生成的新物质，实验操作及现象是_____。

③按观点2，只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。此时应选择的最佳溶液是_____（填序号）。

a.0.1mol/L 稀硝酸

b.1.5mol/L Fe（NO3）2

c.3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液

d.6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液

Ⅱ．探究H2SO3的酸性强于HClO。

该小组用图所示装置达成实验目的。

（4）装置的连接顺序为：纯净SO2→_____（选填字母），F中反应的离子方程式为_____。

（5）可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是_____。

Answer 1

【答案】打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹 还原　性。 SO2与Fe3+、NO3﹣（H+）都反应 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于一支洁净的试管中，加入几滴铁氰化钾溶液，如果产生蓝色沉淀，就说明有亚铁离子生成，观点1正确 d CEDF Ca2++2ClO﹣+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀　。

【解析】

I．（1）因为空气中氧气也具有氧化性，对实验造成干扰，为防止空气干扰，用氮气将空气排出，所以为排尽空气，滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹；

（2）SO2和BaCl2溶液不反应，装置B中有白色沉淀生成，说明有BaSO4生成，该反应中S元素化合价由+4价变为+6价，则二氧化硫体现还原性；

（3）①观点3：SO2与Fe3+及酸性条件下与NO3﹣也反应；

②按观点1，SO2与Fe3+反应生成BaSO4和Fe2+，离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+，要检验Fe2+可以用铁氰化钾溶液检验，其操作及现象为取少量B中溶液于一支洁净的试管中，加入几滴铁氰化钾溶液，如果产生蓝色沉淀，就说明有亚铁离子生成，观点1正确；

③按观点2，只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为c（H+）＝0.1mol/L、c（NO3﹣）＝3.0mol/L的溶液即可，

a、0.1mol/L 稀硝酸中c（NO3﹣）不符合，故a错误；

b、1.5mol/L Fe（NO3）2中c（H+）不符合，故b错误；

c、3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液中c（NO3﹣）不符合，故错c误；

d、6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液中c（H+）、c（NO3﹣）都符合，故d正确；

Ⅱ．（4）探究H2SO3的酸性强于HClO，可以用强酸制取弱酸的方法检验，因为亚硫酸具有还原性、HClO具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，所以应该先将亚硫酸转化为没有还原性酸，再用该酸与次氯酸盐制取次氯酸即可，C装置制取二氧化碳、D装置检验二氧化硫、E装置吸收二氧化硫、F装置制取HClO，所以装置顺序为CEDF，F中离子方程式为Ca2++2ClO﹣+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO；

（5）D中品红不褪色，就说明气体中不含二氧化硫，只有二氧化碳，二氧化碳再和漂白粉溶液反应生成白色沉淀即可证明，所以可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀。