Question

4．某研究性學習小組用如圖裝置進行SO₂與FeCl₃溶液反應的相關實驗（夾持裝置已略去）．

（1）在配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋．
（2）組裝儀器按氣流方向正確的連接順序是a接d，e接c，b接f．
（3）燒杯中倒置漏斗的作用是使氣體充分吸收，防止溶液倒吸．
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂時，觀察到的現(xiàn)象為溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色．
（5）根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學認為SO₂與FeCl₃溶液發(fā)生了氧化還原反應．
①寫出SO₂與FeCl₃溶液反應的離子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②請設計實驗方案檢驗有Fe²⁺生成：取C中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；
③該小組同學向盛裝FeCl₃試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，即可證明反應生成了SO₄^2-．該做法不合理，理由是硝酸可以將溶解的SO₂氧化為H₂SO₄，干擾試驗．

Answer 1

分析 （1）配制氯化鐵溶液時，應加相應的酸抑制鐵離子水解，在燒杯中稀釋配制溶液；
（2）根據(jù)實驗目的，先是制備二氧化硫，然后是讓二氧化硫和氯化鐵之間反應，但是之前要進行防倒吸，最后進行尾氣處理；
（3）倒置漏斗可防止NaOH溶液倒吸；
（4）氯化鐵中通入足量SO₂時C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應，生成硫酸亞鐵；
（5）①發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸根離子、亞鐵離子；
②檢驗有Fe²⁺生成，利用KSCN和氯水，先不變紅，后變紅分析；
③該小組同學向C試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有強氧化性．

解答 解：（1）配制氯化鐵溶液時，需先把氯化鐵晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋，這樣操作的目的是抑制鐵離子水解，故答案為：濃鹽酸；
（2）根據(jù)實驗目的，先是制備二氧化硫，用第一個裝置，用最后一個裝置，導管要短進長出，可以防止倒吸，然后是讓二氧化硫和氯化鐵之間反應，即第三個裝置，最后進行尾氣處理，順序是：d、e、c、b、f，故答案為：d；e；c；b；f；
（3）因尾氣易溶于NaOH溶液，則倒置漏斗的作用為防止NaOH溶液倒吸，故答案為：使氣體充分吸收，防止溶液倒吸；
（4）通入足量SO₂時C中發(fā)生二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應，生成硫酸亞鐵，則觀察到溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，故答案為：溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；
（5）①發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸根離子、亞鐵離子，離子反應為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②檢驗有Fe²⁺生成的實驗方法為取C中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅，
故答案為：取C中反應后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅；
③該小組同學向C試管反應后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，硝酸具有強氧化性，則硝酸可以將溶解的SO₂氧化為 H₂SO₄，干擾試驗，故做法不合理，
故答案為：硝酸可以將溶解的SO₂氧化為H₂SO₄，干擾試驗．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設計及實驗裝置綜合，為高頻考點，把握裝置中發(fā)生的反應及氧化還原反應原理的應用為解答的關鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．