Question

某研究性學習小組為探究Fe³⁺是否能氧化SO₂，設計了如下的實驗裝置（假設實驗中所用裝置的氣密性良好）．

（1）甲同學利用以上實線框內(nèi)裝置制取SO₂并進行探究實驗．
①裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
②裝置B的作用是

 

．
③反應一段時間后，甲同學取裝置C中少量溶液，往其中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生．由此他得出結(jié)論：Fe³⁺可氧化SO₂．
（2）乙同學認為甲同學的實驗不嚴謹，他用以上虛線框內(nèi)裝置替代裝置A，先使裝置E內(nèi)試劑反應一段時間后，關閉活塞1，打開活塞2，又反應片刻后，取裝置C中少量溶液，往其中加入酸性KMnO₄溶液，觀察到酸性KMnO₄溶液紫紅色褪去．由此他得出結(jié)論：Fe³⁺已被SO₂還原成Fe²⁺．
①該實驗制H₂時需用濃硫酸配制450mL 3mol/L的稀硫酸，配制中所需的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需

 

，配制過程中若其他操作無誤，但沒有洗滌燒杯與玻璃棒，則所配制溶液的濃度會

 

（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
②在該實驗過程中H₂所起的作用是

 

．
（3）丙同學認為甲、乙的實驗均不嚴謹，為此他沿用乙同學的實驗裝置及操作，重新實驗．待裝置F內(nèi)反應一段時間后，取裝置C中少量溶液，往其中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液，得出與甲同學相同的結(jié)論．請你分析并回答：
①甲同學實驗不嚴謹?shù)脑�因�?div id="wv2bgxa" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．（選填序號）
A．SO₂溶解量太少
B．SO₂不與Fe³⁺發(fā)生反應
C．H₂SO₃與BaCl₂不反應
D．裝置中的空氣與SO₂進入水中也可生成H₂SO₄
②乙同學的實驗結(jié)論不嚴謹?shù)脑�因�?div id="dd9a1iy" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,化學實驗方案的評價

專題：實驗設計題

分析：濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉和二氧化硫，U形管能防倒吸，F(xiàn)e³⁺能被SO₂還原成Fe²⁺，通過檢驗Fe²⁺證明二氧化硫被氧化，尾氣用氫氧化鈉吸收．
（1）①濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉和二氧化硫；
②U形管能防倒吸；
（2）①根據(jù)實驗步驟選取實驗儀器；根據(jù)c=

n

V

分析操作對溶質(zhì)的物質(zhì)的量或?qū)θ芤旱捏w積的影響判斷；
②反應產(chǎn)生氫氣排盡裝置中的空氣；
（3）①二氧化硫能被空氣氧化為硫酸；
②檢驗Fe²⁺，應排除其它物質(zhì)的干擾．

解答： 解：（1）①濃硫酸和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉和二氧化硫，反應的化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
②U形管能放倒吸，故答案為：防倒吸；
（2）①配制步驟有量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用量筒量取濃硫酸在燒杯中稀釋，冷卻后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器還有：500mL容量瓶；沒有洗滌溶解用的燒杯和玻璃棒，溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，導致配制溶液的濃度偏低，故答案為：500 mL容量瓶；偏低；
②鋅與硫酸反應產(chǎn)生氫氣排盡裝置中的空氣，故答案為：排盡裝置中的空氣；
（3）①二氧化硫能被裝置中的空氣氧化為硫酸，故答案為：D；
②因為SO₂和Fe²⁺都可以使KMnO₄溶液褪色，所以無法確定一定有Fe²⁺生成，故答案為：SO₂也能使高錳酸鉀溶液褪色．

點評：本題考查的是二氧化硫的性質(zhì)及實驗室制法，二氧化硫有還原性，與強氧化劑發(fā)生氧化還原反應，還具有漂白性，經(jīng)常與次氯酸的漂白性比較，題目難度不大．