Question

【题目】I.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2，研究其性质。

请回答下列问题:

（1）B、C、D分别用于检验SO2 的性质，写出C中反应的离子方程式_______。

（2）实验中观察到D 中有浑浊出现，有同学提出此现象不能证明SO2 具有氧化性，请简述理由________________________。

（3）E装置的作用为______________。

II.某学习小组进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同，设计并完成如下实验:

称取一定量还原铁粉放入一定体积浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验，气体Y 中含有SO2、H2。

（4）溶液X中含有的金属阳离子是(填化学式)_________，简述如何检验该离子______。

（5）为了测定气体Y 中SO2 的含量，将2.24 L( 标准状况)气体Y 通入到200.00mL0.2000mol/L 酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗0.1000mol/L的KHC2O4标准液10.00mL (高锰酸钾被还原均生成Mn2+ )。

①已知室温下，0.1000mol/L KHC2O4 的溶液中，c(C2O42-) > c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用_______(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为____________。

②计算气体Y 中SO2 的物质的量分数为__________。

Answer 1

【答案】 SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣ 装置C挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊 尾气处理，防倒吸 Fe2+ 取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2+（其他合理答案均给分） 酸式滴定管 滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟颜色不恢复 90%

【解析】(1)铜与浓硫酸反应的方程式为2H2SO4(浓) + CuCuSO4 + 2H2O +SO2↑，二氧化硫能够使品红褪色，二氧化硫具有还原性，能够被饱和的氯水氧化，二氧化硫具有氧化性，能够将硫化氢氧化，C中反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣；

(2)由于氯水具有挥发性，C中挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊，因此D中有浑浊出现，不能证明SO2具有氧化性，故答案为：装置C挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊；

(3)二氧化硫能够污染空气，E装置中的氢氧化钠能够吸收尾气，防止污染，同时倒扣的漏斗可以防倒吸，故答案为：尾气处理，防倒吸；

(4)还原铁粉与浓硫酸反应的产物中含有二氧化硫和氢气，说明反应一段时间后浓硫酸变成了稀硫酸，发生了铁与稀硫酸的反应，因此溶液X中含有的金属阳离子为Fe2+，检验亚铁离子可以取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2+，故答案为：Fe2+；取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2+；

(5)①已知室温下，0.1000mol/L KHC2O4的溶液中，c(C2O42-)>c(H2C2O4)，说明电离程度大于水解程度，溶液显酸性，应该选用酸式滴定管盛装KHC2O4溶液；KHC2O4溶液能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟颜色不恢复，证明达到了滴定终点，故答案为：酸式滴定管；滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟颜色不恢复；

②气体Y中的二氧化硫被高锰酸钾吸收，剩余的高锰酸钾用KHC2O4溶液滴定。消耗的KHC2O4的物质的量=0.1000mol/L×0.01L=0.001mol，根据2MnO4-+5HC2O4-+11H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，5SO2+ 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 4 H+ + 5 SO42-，可知二氧化硫的物质的量=×(0.2000mol/L×0.2L-0.001mol××)=0.09mol，

则气体Y中SO2的物质的量分数=×100%=90%，故答案为：90%。