Question

【題目】某研究小組探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應，其反應裝置如下圖所示：

已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1（即c(H+)=0.1 mol·L－1），回答下列問題：

（1）裝置A中反應的化學方程式是_____________________________________________

（2）滴加濃硫酸之前應打開彈簧夾向裝置中通入一段時間的N2，目的是________________________________

（3）裝置B中產生了白色沉淀，其成分是___________，說明SO2具有___________性。

（4）分析B中產生白色沉淀的原因：

猜想1：SO2與Fe3＋、酸性條件下NO3-都反應；

猜想2：___________________；

猜想3：在酸性條件下SO2與NO3—反應；

①按猜想2，裝置B中反應的離子方程式是 _____________________________________；

②按猜想3，只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進行實驗。應選擇的試劑是________________（填字母）。

A．1.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液

B．0.1 mol·L－1硝酸鈉溶液

C．6.0 mol·L－1 NaNO3和0.2 mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液

D．3.0 mol·L－1 NaNO3和0.1 mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液

Answer 1

【答案】 Na2SO3＋H2SO4(濃)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O 排除空氣對實驗的干擾 BaSO4 還原 SO2與Fe3＋反應 SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋ C

【解析】（1）裝置A中是亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫和水，其反應的化學方程式是Na2SO3＋H2SO4(濃)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

（2）因為氧氣能氧化Na2SO3，會對實驗有影響，所以為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應先通入氮氣，將空氣排出。

（3）因為二氧化硫可與硝酸根離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子，進而生成硫酸鋇沉淀；所以裝置B中產生了白色沉淀是硫酸鋇沉淀；二氧化硫表現了還原性；

（4）綜合猜想1、3可知猜想2：SO2與Fe3＋反應；

①按猜想2，裝置B中反應的離子方程式是；SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋

②按猜想3：在酸性條件SO2與NO3-發生氧化還原反應，只要溶液中硝酸根離子濃度不變即可，,實驗c（NO3-）=3mol/L，則可用6.0molL-1NaNO3和0.2molL-1鹽酸等體積混合的溶液代替。