Question

【题目】某研究性学习小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。

(1) 反应开始一段时间后，装置C中的现象为__________。

(2) 根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。

① 写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:____________。

② 向装置C中通入足量SO2发生反应后，检验生成的Fe2+的方法是__________。

③该小组同学向反应后的装置C的试管中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应生成了SO42-。该做法不合理的理由是__________________。

(3)若将装置C中FeCl3溶液更换为Fe(NO3)3和BaCl2的混合液，可观察到装置C中出现白色沉淀，该小组对装置C中产生沉淀的原因提出下列假设(不考虑各因素的叠加)：

假设1:装置A中白雾进入装置C中参与反应。

假设2: _______________________。

假设3:在酸性条件下NO3-能氧化SO2。

(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤(简述操作过程)	预期现象和结论
① ② ③

Answer 1

【答案】

(1)溶液由棕黄色变为浅绿色；

(2)①2Fe3+ +SO2 +2H2O =SO42- +4H+ +2Fe2+ ；

②取少量反应后的溶液于试管中，向其中滴人KSCN溶液，不变红，再滴加适量新制的氯水(或H2O2溶液等)，溶液变红；

③硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4，干扰实验；

(3)SO2被 Fe3+氧化为SO42- ；

(4)

实验步骤(简述操作过程)	预期现象和结论
①取适量Ba(NO3)2溶液于试管中； ②向试管中通入过量SO2气体； ③再向试管中加入过量盐酸	若先有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不消失，则假设3成立

【解析】

试题分析：(1)通入足量SO2时C中发生二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应，生成硫酸亚铁，则观察到溶液由棕黄色变为浅绿色，故答案为：溶液由棕黄色变为浅绿色；

(2)①发生氧化还原反应，生成硫酸根离子、亚铁离子，离子反应为2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+，故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=SO42-+4H++2Fe2+；

②检验有Fe2+生成的实验方法为：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红，故答案为：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；

③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，硝酸具有强氧化性，则硝酸可以将溶解的SO2氧化为 H2SO4，干扰试验，故做法不合理，故答案为：不合理；硝酸可以将溶解的SO2氧化为 H2SO4，干扰试验；

(3)假设1:装置A中白雾进入装置C中参与反应。假设2: SO2被Fe3+氧化了生成了SO42-。假设3:在酸性条件下NO3-能氧化SO2。故答案为：SO2被Fe3+氧化了生成了SO42-；

(4)假如SO2与NO3-反应，则可设计如下实验进行验证：①取适量Ba(NO3)2溶液于试管中；②向试管中通入过量SO2气体；③再向试管中加入过量盐酸，若先有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不消失，则假设3成立，故答案为：

实验步骤(简述操作过程)	预期现象和结论
①取适量Ba(NO3)2溶液于试管中； ②向试管中通入过量SO2气体； ③再向试管中加入过量盐酸	若先有白色沉淀生成，加入盐酸后沉淀不消失，则假设3成立