Question

【題目】已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收，按如圖所示裝置展開相關(guān)探究：取一定量的銅片于三頸燒瓶中，通入一段時(shí)間N2后再加入足量的濃硫酸，加熱；裝置A中有白霧（硫酸酸霧）生成，裝置B中產(chǎn)生白色沉淀�；卮鹣铝袉栴}：

(i)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為_________________。

(2)實(shí)驗(yàn)開始前需進(jìn)行的操作是_____________________。

(3)加入濃硫酸之前先通入N2一段時(shí)間，其目的是_____________________。

(4)排除裝置A中白霧影響，可在裝置A、B間增加洗氣瓶C，則C中盛放的試劑是_______；若用NaOH溶液處理尾氣，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(5)經(jīng)過討論，該小組對(duì)裝置B中產(chǎn)生沉淀的原因，提出下列假設(shè)（不考慮各因素的疊加）；假設(shè)1：裝置A中白霧進(jìn)入裝置B中參與了反應(yīng)；

假設(shè)2:__________________________；

假設(shè)3: Fe(NO3)3溶液顯酸性，在此酸性條件下NO3-能氧化SO2。

(6)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)3，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟(簡述操作過程)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①測1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②取與Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的適量Ba(NO3)2溶液滴入試管中 (3)________________ ④向試管中通入適量SO2氣體	_____________

(7)若假設(shè)2正確，請(qǐng)寫出B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】⑴ 分液漏斗

⑵檢查裝置的氣密性

⑶排除空氣的干擾

⑷飽和NaHSO4溶液 SO2+2OH-==SO32-+H2O

⑸SO2被Fe3+氧化為SO42-

⑹向試管中滴加少許稀硝酸，調(diào)節(jié)pH與①相同 若有白色沉淀，則假設(shè)3成立；反之，則假設(shè)3不成立

⑺2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+ Ba2++SO42-==BaSO4↓

【解析】（1）根據(jù)裝置構(gòu)造可知該儀器名稱是分液漏斗；（2）實(shí)驗(yàn)開始前需進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；（3）裝置中含有空氣，空氣中氧氣能氧化亞鐵離子干擾實(shí)驗(yàn)，所以通入氮?dú)獾哪康氖桥懦�空氣的干擾；（4）排除裝置A中白霧影響，可在裝置A、B間增加洗氣瓶C，C中盛放的物質(zhì)能吸收硫酸且不能吸收二氧化硫、不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，則需要飽和NaHSO3溶液；二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，能和堿溶液發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，離子方程式為SO2+2OH-==SO32-+H2O；（5）鐵離子具有氧化性、二氧化硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子，因此假設(shè)3是SO2被Fe3+氧化為SO42-；（6）要驗(yàn)證假設(shè)3，硝酸鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽，其溶液呈酸性，要證明是酸性條件下硝酸根離子氧化二氧化硫，可以用硝酸的強(qiáng)堿鹽溶液、少量稀硝酸，然后向溶液中通入少量二氧化硫觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，第三步操作是向試管中滴加少許稀硝酸，調(diào)節(jié)pH與①相同；通過以上一系列操作，如果溶液中有白色沉淀生成就說明假設(shè)3成立，否則假設(shè)3不成立；（7）鐵離子把SO2氧化為硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+、Ba2++SO42-==BaSO4↓。