Question

硫酸性质是中学化学学习的重点。请回答下列问题：

（1）中学化学中利用物质与浓硫酸共热可制备SO₂气体，写出用浓硫酸还可制备不同类别的气体的名称：                    （写一种）。

（2）某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO₂的性质，用下图所示装置进行有关实验。

①装置B的作用是贮存多余的气体。B中应放置的液体是_______（填序号）。

a．饱和Na₂SO₃溶液               b．酸性 KMnO₄溶液 

c．浓溴水                       d．饱和NaHSO₃溶液

②反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是____   （填序号）。

a．Fe粉        b．BaCl₂溶液       c．CuO        d．Na₂CO₃溶液

③实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是______          ____。

④为验证二氧化硫的还原性，C中盛有氯水，充分反应后，取C中的溶液分成三份，分别进行如下实验：

方案I：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成

方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去

方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀

上述方案中合理的是      (填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)；C中发生反应的离子方程式为                              。D中盛有氢氧化钠溶液，当通入二氧化硫至试管D中溶液显中性时，该溶液中c(Na⁺)=                 （用含硫微粒浓度的代数式表示)。

(3)利用FeCl₃溶液的氧化性也可以吸收SO₂。

①该反应的离子方程式是                          。检验FeCl₃是否完全被还原的方法为                                                                  。

②为验证FeCl₃溶液与SO₂的反应：同学们将SO₂通入0.05 mol·L^-1 FeCl₃溶液中, 溶液很快由黄色变为红褐色; 将溶液长时间放置后, 最终变为浅绿色。 关于红褐色液体, 以下是同学们的分析推测及实验。

分析推测	实验步骤及现象
甲: 生成了Fe(OH) 3胶体 乙: 经查阅资料, 可能发生反应: Fe^3++6SO2 Fe(SO2)6^3+ (反应b)	ⅰ. 制备Fe(OH) 3胶体并检验 ⅱ. 分别向Fe(OH) 3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉, 振荡后前者不变色, 后者变为浅绿色

利用胶体的              (填性质) 可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe(OH) ₃胶体。

根据反应b, 说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是                               (用离子方程式结合必要的文字说明) 。

Answer

（1）乙烯

（2）① d ② b ③ 2Cu＋2H2SO4 +O2＝2CuSO4＋2H2O

④Ⅲ合理，Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SO42－c(Na+)=2 C(SO32-)+ C(HSO3-)

（3）①2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+

取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原

②丁达尔效应 加入铁粉时发生反应2Fe3+＋Fe＝3Fe2+，c(Fe3+)减小，使反应b逆向移动

【解析】

试题分析：（1）乙醇在浓硫酸的催化作用下脱水生成乙烯，所以用浓硫酸还可制备乙烯气体。

（2）某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO2的性质，用下图所示装置进行有关实验。

① Na2SO3溶液、酸性 KMnO4溶液、浓溴水都能和SO2反应，所以B中只能盛放饱和NaHSO3溶液；

②BaCl2溶液能与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀，BaCl2溶液不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸

③实验中某学生向A中反应后溶液中通入氧气，能使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是2Cu＋2H2SO4 +O2＝2CuSO4＋2H2O。

④：二氧化硫能被氯气氧化为硫酸、氯气被还原为盐酸， 向氯水中直接加入AgNO3溶液，也有白色沉淀生成；向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去，氯水也能使品红褪色；向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有硫酸根离子，所以上述方案中合理的是Ⅲ；C中发生反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SO42－。D中盛有氢氧化钠溶液，当通入二氧化硫至试管D中，溶液中的离子有： Na+、SO32-、HSO3-、H+、OH-，根据电荷守恒，c(Na+)+ c(H+)=2 C(SO32-)+ C(HSO3-)+ C(OH-),溶液显中性时，该溶液中c(Na+)=2 C(SO32-)+ C(HSO3-)。

（4）①该反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O 2Fe2++S+4H+。Fe3+能与KSCN反应，使溶液变为血红色，所以检验FeCl3是否完全被还原的方法为取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原。

②胶体能产生丁达尔现象，利用胶体的丁达尔效应可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe(OH) 3胶体。

根据反应b, 说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是加入铁粉时发生反应2Fe3+＋Fe＝3Fe2+，c(Fe3+)减小，使反应Fe3++6SO2 Fe(SO2)63+逆向移动。

考点：本题考查化学实验、氧化还原反应。