Question

【題目】某研究小組用如圖裝置探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反應(yīng)：已知：1.0molL﹣1的Fe（NO3）3溶液的pH=1，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）滴加濃硫酸之前，先通氮?dú)獾哪康氖?/span> ， C裝置的作用是 ．
（2）充分反應(yīng)后，能說(shuō)明SO2和Fe（NO3）3溶液發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ．
（3）為探究SO2和Fe（NO3）3溶液發(fā)生反應(yīng)的原理，該研究小組提出如下猜想：猜想1：SO2與Fe3+反應(yīng)；
猜想2：在酸性條件下SO2與NO3﹣反應(yīng)；
猜想3：
①若猜想1成立，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是；若要檢驗(yàn)Fe3+是否耗盡，所需試劑的化學(xué)式是 ．
②若猜想2成立，還必須選用下列試劑中的（填字母）與SO2反應(yīng)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證．
a．NaNO3與BaCl2的混合溶液
b．FeCl3 ， NaNO3的混合溶液
c．FeCl3與BaCl2的混合溶液．
（4）SO2為空氣污染物，研究小組為測(cè)定某工廠區(qū)空氣中SO2的含量，取10m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）空氣，緩慢通過(guò)足量溴水中，在所得溶液中加入過(guò)量的BaCl2溶液，將產(chǎn)生的白色沉淀洗滌、干燥，稱得質(zhì)量為0.4660g，則此空氣中SO2的濃度為mgm﹣3 ．

Answer 1

【答案】
（1）排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；吸收SO2等尾氣
（2）B中產(chǎn)生了白色沉淀
（3）SO2和Fe3+、酸性條件下NO3﹣都反應(yīng)；SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；KSCN溶液；ac
（4）12.8
【解析】解：（1）氧氣能將SO2氧化，所以如果裝置中含有氧氣，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，所以排入氮?dú)獾哪康氖桥艃艨諝夥乐垢蓴_實(shí)驗(yàn)；未反應(yīng)完的SO2會(huì)污染環(huán)境，所以C裝置的作用是吸收SO2等尾氣；所以答案是：排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；吸收SO2等尾氣；（2）SO2具有還原性，酸性條件下，能被硝酸根離子或鐵離子氧化生成硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，所以答案是：B中產(chǎn)生了白色沉淀；（3）Fe3+、酸性條件下NO3﹣都能氧化SO2 ， 即SO2和Fe3+、酸性條件下的NO3﹣都反應(yīng)；所以答案是：SO2和Fe3+、酸性條件下NO3﹣都反應(yīng)；①若猜想1成立，F(xiàn)e3+具有氧化性，可將二氧化硫氧化成硫酸根，本身被還原成二價(jià)鐵，反應(yīng)的離子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在通常用KSCN溶液，取少量溶液與試管中，滴加KSCN溶液，溶液變紅說(shuō)明Fe3+存在，所以答案是②：SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+；KSCN溶液；②若猜想2成立，則需證明在酸性條件下SO2與NO3﹣反應(yīng)，則選用NaNO3與BaCl2的混合溶液，出現(xiàn)白色沉淀，以及SO2與Fe3+不反應(yīng)，則選用FeCl3與BaCl2的混合溶液，無(wú)現(xiàn)象；故選：ac；（4）設(shè)SO2的質(zhì)量為x，由反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl可得：
SO2～H2SO4～BaSO4
64233
x0.4660g
= 解得：x=0.128g=128mg，
則空氣中SO2的濃度為 =12.8 mg/m3；
所以答案是：12.8 mg/m3 ．