Question

Ⅰ．（1）某興趣小組甲設計了以下裝置和方法測定空氣中SO₂含量。你認為可行的操作是             （填序號）

序號	A	B	C
裝置
原理	通入V升空氣，測定生成沉淀的質量	當KMnO4溶液剛好褪色時，測定通入空氣的體積V	通入V升空氣，測定U型管增加的質量

 
（2）興趣小組乙取336mL（標準狀況）某由SO₂和N₂組成的混合氣體Y,將其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經適當操作后得干燥固體2．33g。由此推知氣體Y中SO₂的體積分數為              。
Ⅱ某化學興趣小組丙為探究Fe³⁺是否能氧化SO₂，設計了如下實驗裝置。

（1）如上圖連接好裝置。實驗前應進行         操作 
（2）觀察到裝置C中產生了白色沉淀，同學們提出了以下猜想（每個猜想只考慮一種物質的氧化性）。
猜想1：                              ；
猜想2：SO₂被Fe³⁺氧化了；     
猜想3：SO₂被NO₃^—氧化了
（3）甲同學認為猜想1正確，并利用上述裝置A進行了排除干擾的探究實驗。
（4）乙同學認為猜想2正確，則裝置C中反應的離子方程式是                  
（5）丙同學認為猜想3正確，他利用甲同學的實驗裝置，設計實驗驗證猜想。請在答題卡上寫出實驗步驟以及預期現象和結論。限選實驗試劑：NaNO₃溶液、KSCN溶液、FeCl₃溶液、BaCl₂溶液、

實驗步驟	預期現象和結論

 
Fe(NO₃)₃溶液

Answer 1

Ⅰ（1）B             （2）66．7％
Ⅱ（1）檢查裝置的氣密性        （2）空氣與SO₂進入H₂O中，生成了H₂SO₄
（4）SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺  
（5）

實驗步驟	預期現象和結論
將裝置C中的溶液換為NaNO3和BaCl2的混合溶液， 然后打開分液漏斗活塞進行反應	反應一段時間后，若C中出現白色沉淀，則證明猜想3正確

 

解析試題分析：Ⅰ．（1）A中通入二氧化硫氣體不會生成沉淀，故錯誤。B中二氧化硫和高錳酸鉀反應生成了硫酸根，紫色褪色，可以檢測，正確；空氣中含有二氧化碳也會與堿石灰反應，錯誤；（2）興趣小組乙取336mL（標準狀況）某由SO₂和N₂組成的混合氣體Y,將其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，經適當操作后得干燥固體2．33g。由此推知氣體Y中SO₂的體積分數為SO₂具有還原性，通入足量溴水中，發生SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，離子方程式的書寫，將產物中的氫溴酸和硫酸拆成離子，所以離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═2Br^-+SO₄^2-+4H⁺，生成的硫酸遇到氯化鋇會產生白色沉淀，可以先洗滌然后再過濾來獲得純凈的硫酸鋇沉淀，則n（混合氣體）=0．336L/22．4=0．015mol，
則 SO₂的體積分數：0．01/0．015=66．7％。（1）如上圖連接好裝置。實驗前應進行檢查裝置的氣密性 操作。
（2）根據可會把SO2氧化為正6價的硫，還有可能是空氣中的氧氣，故猜想1：　空氣與SO₂進入H₂O中，生成了H₂SO_4。
（3）甲同學認為猜想1正確，并利用上述裝置A進行了排除干擾的探究實驗。
（4）根據氧化還原反應原理，由于三價鐵離子有強氧化性能把二氧化硫轉化為硫酸根離子，則裝置C中反應的離子方程式是SO₂ + 2Fe³⁺ + Ba²⁺ + 2H₂O=BaSO₄↓+ 2Fe²⁺ + 4H⁺ 。
（5）只要把三價鐵離子不要引入這樣就會避免干擾就行，故可選實驗試劑：NaNO₃溶液BaCl₂溶液進行實驗，將裝置C中的溶液換為NaNO₃和BaCl₂的混合溶液，然后打開分液漏斗活塞進行反應。反應一段時間后，若C中出現白色沉淀，則證明猜想3正確。
考點：本題考查鐵及其化合物的性質實驗，結合相關的化學反應原理是解答的關鍵，本題難度中等。