Question

[2012·漳州质检]（11分）某研究学习小组为探究Fe³⁺离子是否能氧化SO₂，设计了如下的实验装置（假设实验中所用装置的气密性良好）。
 
（1）甲同学利用以上实线框内装置制取SO₂并进行探究实验。
①装置A中发生反应的化学方程式为                                 。
②装置B的作用是              。
③反应一段时间后，甲同学取装置C中少量溶液，往其中加入HCl酸化的BaCl₂溶液观察到有白色沉淀产生。由此他得出结论：Fe³⁺可氧化SO₂。
（2）乙同学认为甲同学的实验不严谨，他用以上虚线框内装置替代装置A，先使装置E内试剂反应一段时间后，关闭活塞1，打开活塞2，又反应片刻后，取装置C中少量溶液，往其中加入酸性KMnO₄溶液，观察到KMnO₄溶液紫红色褪去。由此他得出结论：Fe³⁺已被SO₂还原成Fe²⁺。
①该实验制H₂时需用浓硫酸配制450mL3mol/L的稀硫酸，配制中所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需              。
配制过程中若其它操作无误，但没有洗涤烧杯与玻璃棒，则所配制溶液的浓度会    （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
②在该实验过程中H₂所起得作用是                  。
（3）丙同学认为甲、乙的实验均不严谨，为此他沿用乙同学的实验装置及操作，重新实验。待装置F内反应一段时间后，取装置C中少量溶液，往其中加入HCl酸化的BaCl₂溶液，得出与甲同学相同的结论。请你分析回答：
①甲同学实验不严谨的原因是        。（选填序号）

A．SO2溶解量太小

B．SO2不与Fe3+发生反应

C．H2SO3与BaCl2不反应

D．装置中的空气与SO2进入水中也可生成H2SO4

②乙同学的实验结论不严谨的原因是                                  。

Answer 1

（11分）（1）①Na₂SO₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O  ②防倒吸
（2）①500mL容量瓶（无型号不得分） 偏低    ②排尽装置中的空气
（3）①D  ②SO₂也能使高锰酸钾溶液褪色

（1）①硫酸的酸性强于亚硫酸，硫酸与亚硫酸反应的化学方程式为Na₂SO₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。②装置B的作用显然是防止倒吸。
（2）①要配制450mL3mol/L的稀硫酸，由于实验室中无450mL的容量瓶，故应选用500mL的容量瓶；配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒，会造成溶质损失，致使所配溶液浓度偏低。②乙同学用H₂排尽装置中的空气，以防止发生反应SO₂＋H₂O＋O₂＝H₂SO₄。
（3）①乙同学设计用H₂排尽装置中的空气来改进甲同学的实验，正是对甲同学实验不严谨的改进，因为SO₂溶于水生成H₂SO₃，装置中的O₂会把H₂SO₃氧化成H₂SO₄。
②丙同学对乙同学实验的改进也正是乙同学实验不够严谨之处，因为Fe²⁺能使KMnO₄溶液褪色，SO₂也能使KMnO₄溶液褪色。