Question

二氧化硫是中学化学中常见的物质，实验室可用下列两种方案制备．
方案一：亚硫酸钠（Na₂SO₃）固体和80%硫酸溶液在常温下通过复分解反应制得；
方案二：金属铜与浓硫酸在加热条件下反应制得．
（1）方案一中选用80%硫酸而不选用稀硫酸的原因

 

．
（2）对比这两个方案，方案一明显有两个优点：

 

、

 

．
（3）为验证二氧化硫的还原性，某化学兴趣小组设计如下实验：将方案一生成的少量二氧化硫通入0.1ml/L Fe（NO₃）₂溶液中，充分反应后滴加BaCl₂溶液有白色沉淀生成．该小组同学为进一步探究最先氧化SO₂的成分，提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：是Fe³⁺最先氧化SO₂；
假设二：是

 

最先氧化SO₂；
（4）设计实验方案验证假设：（已知Cl^-、Na⁺对Fe³⁺、NO₃^-的氧化性没有影响）
限选试剂和用品：0.1mol/LFeCl₃溶液、0.1mol/LNaNO₃溶液、0.3nol/LNaNO₃溶液、盐酸、硝酸、溶有二氧化硫的品红溶液、pH试纸．

实验步骤	①室温下，分别取等体积0.1mol/L FeCl3溶液与   mol/LNaNO3溶液于A、B试管中
	②
	③
预期现象和结论

（5）思考与交流：有同学认为NO₃^-在酸性条件下的氧化性强于Fe³⁺，那么Fe²⁺与NO₃^-在酸性溶液中不能大量共存，你是否同意他的观点？

 

，试说明理由

 

．

Answer 1

考点：浓硫酸的性质实验

专题：实验设计题

分析：（1）根据80%硫酸能降低二氧化硫在水中的溶解度；
（2）根据方案一不需要加热，节约能源以及制取等量的二氧化硫消耗的硫酸更少；
（3）根据NO₃^-也有强氧化性；
（4）①根据比较不同离子的氧化性，确保离子浓度相同；
②根据氢离子浓度能影响物质的氧化性；
③同时滴加等量的溶有二氧化硫的品红溶液，观察现象；
根据溶液先变红，则含有的离子先氧化；
（5）与溶液的酸碱性强弱有关，酸性条件下NO₃^-具有强氧化性．

解答： 解：（1）二氧化硫易溶于水，采用80%硫酸能降低二氧化硫在水中的溶解度；
故答案为：因为二氧化硫易溶于水；
（2）方案一不需要加热，节约能源，制取等量的二氧化硫消耗的硫酸更少；
故答案为：节约能源；制取等量的二氧化硫耗酸更少；
（3）NO₃^-也有强氧化性，也可氧化SO₂；
故答案为：NO₃^-；
（4）①比较不同离子的氧化性，确保离子浓度相同，则加入0.1mol/LNaNO₃溶液于试管中；
故答案为：0.1； 
②氢离子浓度能影响物质的氧化性，则先测0.1mol/L FeCl₃溶液的pH，再用盐酸调节0.3mol/L NaNO₃溶液的pH与其相同；
故答案为：先测0.1mol/L FeCl₃溶液的pH，再用盐酸调节0.3mol/L NaNO₃溶液的pH与其相同；
③同时滴加等量的溶有二氧化硫的品红溶液；
故答案为：向A、B试管中滴加等量的溶有二氧化硫的品红溶液；
预期现象和结论：若A试管溶液先变红，则是Fe³⁺最先氧化SO₂；若B试管溶液先变红，则是NO₃^-最先氧化SO₂；
故答案为：若A试管溶液先变红，则是Fe³⁺最先氧化SO₂；若B试管溶液先变红，则是NO₃^-最先氧化SO₂；
（5）NO₃^-在酸性条件下的氧化性强于Fe³⁺，Fe²⁺与NO₃^-在酸性溶液中不能大量共存，该观点正确，NO₃^-的强氧化性与溶液的酸碱性强弱有关；
故答案为：正确；与溶液的酸碱性强弱有关．

点评：本题考查了物质的制备方法以及产物性质的实验设计和现象分析判断，题干信息的分析理解是解题关键，注意掌握物质性质和实验基本操作，题目难度中等．