Question

某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应。

已知： 1.0 mol·L^-1的Fe(NO₃)₃溶液的pH=1，请回答：
（1）装置A中反应的化学方程式是        。
（2）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        。
（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是        ，说明SO₂具有        性。
（4）分析B中产生白色沉淀的原因：
观点1：        _____________________________；
观点2：SO₂与Fe³⁺反应；
观点3：在酸性条件下SO₂与NO₃^－反应；
①若观点2正确，装置B中反应的离子方程式是        。
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，即可证明观点3是否正确，应选择的试剂是（填序号）        。
a．0.1 mol·L^-1稀硝酸                     
b．1.5 mol·L^-1 Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol·L^-1 NaNO₃和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液

Answer 1

（12分）
（1）Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O（2分）
（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N₂，关闭弹簧夹（2分）
（3）BaSO₄（1分）   还原性（1分）
（4）观点1：SO₂和Fe³⁺、酸性条件下NO₃^－都反应（2分）
①SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺（2分；可分两步写，各1分）
②c（2分）

解析试题分析：（1）装置A中的反应是制取SO₂，方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O。
（2）反应前要充入N₂，排除装置A中的空气，反应对实验的干扰。
（3）硝酸具有氧化性，白色沉淀为BaSO₄，说明SO₂具有还原性。
（4）经过分析，各个观点，得出观点1是SO₂和Fe³⁺、酸性条件下NO₃^－都反应。
①Fe³⁺把SO₂氧化，离子方程式是SO₂+2Fe³⁺+Ba²⁺+2H₂O=BaSO₄↓+2Fe²⁺+4H⁺。
②Fe(NO₃)₃中有Fe³⁺，a错；NO₃^-在酸性条件下有氧化性，b错。故选c。
考点：SO₂制备 Fe³⁺、NO₃^-的氧化性
点评：本题考查的是SO₂制备和Fe³⁺、NO₃^-的氧化性的相关知识，题目难度较大，要求学生熟悉所实验的内容及原理，能够考查同学们进行分析问题、解决问题的能力。