Question

某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应，其反应装置如下图所示：

已知：1.0 mol·L^－1的Fe(NO₃)₃溶液的pH＝1，请回答下列问题：

（1）装置A中反应的化学方程式是______________________________________

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是______________________________________________________

（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是 _________ ，说明SO₂具有_______ 性。

（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

猜想1：_____________________________________________________________；

猜想2：SO₂与Fe^3＋反应；

猜想3：在酸性条件下SO₂与NO₃—反应；

①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是 _____________________________________。

②按猜想3，只需将装置B中的Fe(NO₃)₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是  ________（填字母）。

a．0.1 mol·L^－1硝酸钠溶液      b．1.5 mol·L^－1Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol·L^－1 NaNO₃和0.2 mol·L^－1盐酸等体积混合的溶液

Answer

Na2SO3＋H2SO4(浓)= Na2SO4＋SO2↑＋H2O 打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹 BaSO4 还原 SO2与Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应 SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O=BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋ c

【解析】(l)装置A中反应的化学方程式是Na2SO3+H2S04(浓)=Na2S04+SO2↑+H2O；
(2)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出，操作为打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹；
(3)二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀，故答案为：产生白色沉淀；还原性；
(4)猜想1： 两种离子都氧化二氧化硫，即SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应；
①按猜想2，装置B中反应的离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+，可通过检验是否有Fe2+生成的方法判断，具体做法为取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，猜想2合理；
②按猜想3，在酸性条件下SO2与NO3-反应，实验中c(NO3-)=3mol/L，则可用6.0mol•L-1NaNO3和0.2mol•L-1盐酸等体积混合的溶液代替，故选c。

点睛：性质实验方案设计是指对于物质所具备的性质，从化学实验上去寻求证据，此类实验方案的设计应遵循的原则是：操作简单、简便易行、现象明显，安全可靠；一般思路、程序为 
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