Question

Ⅰ．（1）某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO₂含量。你认为可行的操作是             （填序号）

序号	A	B	C
装置
原理	通入V升空气，测定生成沉淀的质量	当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V	通入V升空气，测定U型管增加的质量

 
（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO₂和N₂组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为              。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe³⁺是否能氧化SO₂，设计了如下实验装置。

（1）如上图连接好装置。实验前应进行         操作 
（2）观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下猜想（每个猜想只考虑一种物质的氧化性）。
猜想1：                              ；
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化了；     
猜想3：SO₂被NO₃^—氧化了
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）乙同学认为猜想2正确，则装置C中反应的离子方程式是                  
（5）丙同学认为猜想3正确，他利用甲同学的实验装置，设计实验验证猜想。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：NaNO₃溶液、KSCN溶液、FeCl₃溶液、BaCl₂溶液、

实验步骤	预期现象和结论

 
Fe(NO₃)₃溶液

Answer 1

Ⅰ（1）B             （2）66．7％
Ⅱ（1）检查装置的气密性        （2）空气与SO₂进入H₂O中，生成了H₂SO₄
（4）SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺  
（5）

实验步骤	预期现象和结论
将装置C中的溶液换为NaNO3和BaCl2的混合溶液， 然后打开分液漏斗活塞进行反应	反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，则证明猜想3正确

 

解析试题分析：Ⅰ．（1）A中通入二氧化硫气体不会生成沉淀，故错误。B中二氧化硫和高锰酸钾反应生成了硫酸根，紫色褪色，可以检测，正确；空气中含有二氧化碳也会与碱石灰反应，错误；（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO₂和N₂组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为SO₂具有还原性，通入足量溴水中，发生SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，离子方程式的书写，将产物中的氢溴酸和硫酸拆成离子，所以离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，可以先洗涤然后再过滤来获得纯净的硫酸钡沉淀，则n（混合气体）=0．336L/22．4=0．015mol，
则 SO₂的体积分数：0．01/0．015=66．7％。（1）如上图连接好装置。实验前应进行检查装置的气密性 操作。
（2）根据可会把SO2氧化为正6价的硫，还有可能是空气中的氧气，故猜想1：　空气与SO₂进入H₂O中，生成了H₂SO_4。
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）根据氧化还原反应原理，由于三价铁离子有强氧化性能把二氧化硫转化为硫酸根离子，则装置C中反应的离子方程式是SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺ 。
（5）只要把三价铁离子不要引入这样就会避免干扰就行，故可选实验试剂：NaNO₃溶液BaCl₂溶液进行实验，将装置C中的溶液换为NaNO₃和BaCl₂的混合溶液，然后打开分液漏斗活塞进行反应。反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，则证明猜想3正确。
考点：本题考查铁及其化合物的性质实验，结合相关的化学反应原理是解答的关键，本题难度中等。