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答案:(1)AECED(或AECD或AECF) (2)NaOH溶液
(3)氧化性(1分) 产生黄色沉淀(1分) (4)FeCl3(1分) 0.01 mol·L
-1
HNO3
(5)往试管中滴加铁氰化钾溶液,若溶液出现蓝色沉淀,则证明是Fe3+先
氧化H2SO3,若溶液没有明显现象,则证明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3(3分)
-+3+
(6)反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO24+4H(反应①)较Fe++
6SO2??Fe(SO2)36(反应②)反应缓慢,故先发生反应②,然后发生反应①,但反应
①的限度较大,故溶液中c(Fe3+)慢慢降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液(3分)
解析:(1)反应原理:Na2SO3(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O,根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置选择A为发生装置,生成二氧化硫中含水蒸气,通过装置E中的浓硫酸干燥二氧化硫气体,通过装置C收集二氧化硫气体,剩余气体不能排放需要通过装置D或F吸收,制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序:AECED 或AECD或AECF。
(3)甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验,若X是Na2S溶液,则二氧化硫和硫化钠发生氧化还原反应生成硫单质,反应的化学方程式:2Na2S+SO2+2H2O===3S↓+4NaOH,表现了二氧化硫的氧化性,反应现象为生成黄色沉淀。
(4)乙同学将溶液X换为浓度均为0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液(已经除去溶解氧),通入少量SO2后观察到烧杯产生白色沉淀,乙同学认为白色沉淀为BaSO4,铁离子氧化二氧化硫生成硫酸,结合钡离子生成硫酸钡沉淀,二氧化硫通入硝酸的氯化钡溶液中,稀硝酸氧化二氧化硫为硫酸生成硫酸钡沉淀;将
SO2通入0.1 mol·L-1 FeCl3和BaCl2混合液产生白色沉淀,是Fe3+能氧化H2SO3 ,
-将SO2通入0.01 mol·L-1 HNO3 和 BaCl2混合液,产生白色沉淀,酸性条件NO3-能将H2SO3氧化为SO24。
(5)丙同学认为以上实验只能说明Fe3+和酸性条件下NO-3均能将H2SO3氧化为
-SO24,不能说明谁先氧化H2SO3,他利用提供的试剂(限选试剂:KSCN溶液,
K3[Fe(CN)6]溶液,苯酚溶液,硝酸溶液)设计实验方案探究何种微粒先发生反应,取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中,往试管中滴加铁氰化钾溶液,若溶液出现蓝色沉淀,则证明是Fe3+先氧化H2SO3,若溶液没有明显现象,则证明是pH=2的HNO3先氧化H2SO3。
(6)丁同学在实验2过程发现,黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色,查阅资料
+得:Fe3++6SO2??Fe(SO2)36(红棕色)。用化学平衡移动原理解释实验2中溶液颜-+3+色变化的原因:反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO24+4H(反应①)较Fe++6SO2??Fe(SO2)36(反应②)反应缓慢,故先发生反应②,然后发生反应①,但反应
①的限度较大,故溶液中c(Fe3+)慢慢降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液。
2、SO2是大气主要污染物之一,为探究SO2气体的还原性,某实验小组的同学利用如图1所示装置进行实验。
图1 图2
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)装置C的作用是_____________________________________。
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,取A中的溶液少量,分成两份,并设计了如下实验方案:
方案①:向第一份溶液中加入少量酸性KMnO4溶液,发现紫红色褪去; 方案②:向第二份溶液中加入少量KSCN溶液,发现不变红,再加入少量新制的氯水,溶液变红.上述方案中不合理的是________,原因是__________________________________。
(4)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是___________________。 (5)该小组同学设计实验模拟测定硫酸工业生产排放的尾气中SO2的体积分数(假设其他气体均难溶于水且不反应),选用了如图2所示的简易实验装置。
①若混合气体的流向按从左向右时,右图装置组装连接的顺序合理的是:混合气体→_________(填写a、b等仪器接口字母)。
②你认为下列试剂中,可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填标号)。
A.酸性KMnO 4溶液 B.NaOH溶液 C.溴水 D.氨水
③若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、体积为30 mL,与SO2气体恰好完全反应时,量筒内水的体积为386.4 mL(已折算为标准状况下的体积)。则SO2的体积分数为________。
-+答案:(1)SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO24+4H
(2)吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气
(3)方案①(1分) 过量的二氧化硫能溶于水,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)B中蓝色褪色
(5)①c→d→b→a→e ②A、C ③8%