Question

I．实验室制备、收集干燥的 SO₂，所需仪器如下图。

（1）装置A产生SO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为 a→___→___→___→___→f。

（2）验证产生的气体是 SO₂的方法及实验现象是_________________________________。

（3）若在1 L 0.3 mol/L的 NaOH溶液中，通入4.48 L SO₂(标况)，反应后所得溶液中微粒的浓度之间有一些等量关系，例如：c(Na⁺)+ c(H⁺)= c(HSO₃－)+2 c(SO₃^2－)+ c(OH^－)，请再写出两个等量关系： ________________。 

II．SO₂ 气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，可以使用的药品和装置如下图所示：

（4）若要从FeCl₃溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤中没有用到的玻璃仪器有_________。

a．酒精灯     b．烧瓶     c．漏斗     d．烧杯     e．玻璃棒

（5）装置 A 中的现象是_________________，写出 B 中发生反应的离子方程式：___________________。

（6）在上述装置中通入过量的 SO₂，为了验证A中SO₂与 Fe³⁺发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：

方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去。

方案②：往第二份试液中加入 KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

上述方案中不合理的是________。

Answer

（1）d→e→c→b；

（2）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色；

（3）2c(Na+) =3[c(SO32－)+ c(HSO3－)+ c(H2SO3)]

c(SO32－)+ c(HSO3－)+ c(H2SO3)=0.2mol/L

c(HSO3－)+3 c(H2SO3)+2 c(H+)= c(SO32－)+2 c(OH－)

（4）b

（5）溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+

（6）①

【解析】

试题分析：（1）收集二氧化硫应先干燥再收集，故先通过d、e，二氧化硫的密度比空气大，要从c口进气，b口出来进行尾气处理．因为二氧化硫易于氢氧化钠反应，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的烧杯为尾气处理装置要放置在最后；故答案为：d；e；c；b；

（2）检验二氧化硫的一般方法是将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色，证明有二氧化硫，故答案为：将气体通入品红溶液中，如果品红褪色，加热后又恢复红色；

（3）n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，n(SO2)==0.2mol，设生成Na2SO3、NaHSO3的物质的量分别是xmol、ymol，根据Na、S原子守恒得x+y=0.22x+y=0.3解得，x=0.1mol，y=0.1mol，所以溶液中的溶质是等物质的量的Na2SO3、NaHSO3，溶液中存在电荷守恒、物料守恒和质子守恒，根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)，根据物料守恒得2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(SO32-)+3c(H2SO3)，])，[SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=0.2mol/L，根据质子守恒得c(HSO3-)+3c(H2SO3)+2c(H+)=c(SO32-)+2c(OH-)，故答案为：2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(SO32-)+3c(H2SO3)，[SO32-]+[HSO3-]+[H2SO3]=0.2mol/L或c(HSO3-)+3c(H2SO3)+2c(H+)=c(SO32-)+2c(OH-)；

（4）操作步骤：蒸发需用到酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，冷却结晶需用到烧杯，过滤需用到漏斗、烧杯、玻璃棒，故不需要B．烧瓶，故答案为：B；

（5）装置 A 中反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；B 中二氧化硫与碘水反应生成氢碘酸和硫酸，发生反应的离子方程式为I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+，故答案为：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；I2＋SO2＋2H2O = 2I-＋SO42-＋4H+；

（6）二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色，所以不合理的是方案①，因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色，故答案为：①；

考点：考查了二氧化硫的性质及实验室制法、电解质溶液中的守恒关系式的书写的相关知识。