Question

【題目】I.某興趣學習小組設計如圖裝置制取SO2，研究其性質。

請回答下列問題:

（1）B、C、D分別用于檢驗SO2 的性質，寫出C中反應的離子方程式_______。

（2）實驗中觀察到D 中有渾濁出現，有同學提出此現象不能證明SO2 具有氧化性，請簡述理由________________________。

（3）E裝置的作用為______________。

II.某學習小組進一步探究不同濃度的硫酸氧化性不同，設計并完成如下實驗:

稱取一定量還原鐵粉放入一定體積濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。經檢驗，氣體Y 中含有SO2、H2。

（4）溶液X中含有的金屬陽離子是(填化學式)_________，簡述如何檢驗該離子______。

（5）為了測定氣體Y 中SO2 的含量，將2.24 L( 標準狀況)氣體Y 通入到200.00mL0.2000mol/L 酸性高錳酸鉀溶液中，充分反應后，取出20.00mL溶液轉入錐形瓶中進行滴定，消耗0.1000mol/L的KHC2O4標準液10.00mL (高錳酸鉀被還原均生成Mn2+ )。

①已知室溫下，0.1000mol/L KHC2O4 的溶液中，c(C2O42-) > c(H2C2O4)。滴定操作過程中標準液應用_______(填儀器名稱)盛裝；滴定終點的現象為____________。

②計算氣體Y 中SO2 的物質的量分數為__________。

Answer 1

【答案】 SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣ 裝置C揮發出的氯氣也可以使D裝置中出現渾濁 尾氣處理，防倒吸 Fe2+ 取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若產生藍色沉淀，則證明原溶液中含有Fe2+（其他合理答案均給分） 酸式滴定管 滴入最后一滴KHC2O4標準液，錐形瓶內溶液由紫色變為無色，且半分鐘顏色不恢復 90%

【解析】(1)銅與濃硫酸反應的方程式為2H2SO4(濃) + CuCuSO4 + 2H2O +SO2↑，二氧化硫能夠使品紅褪色，二氧化硫具有還原性，能夠被飽和的氯水氧化，二氧化硫具有氧化性，能夠將硫化氫氧化，C中反應的離子方程式為SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣，故答案為：SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣；

(2)由于氯水具有揮發性，C中揮發出的氯氣也可以使D裝置中出現渾濁，因此D中有渾濁出現，不能證明SO2具有氧化性，故答案為：裝置C揮發出的氯氣也可以使D裝置中出現渾濁；

(3)二氧化硫能夠污染空氣，E裝置中的氫氧化鈉能夠吸收尾氣，防止污染，同時倒扣的漏斗可以防倒吸，故答案為：尾氣處理，防倒吸；

(4)還原鐵粉與濃硫酸反應的產物中含有二氧化硫和氫氣，說明反應一段時間后濃硫酸變成了稀硫酸，發生了鐵與稀硫酸的反應，因此溶液X中含有的金屬陽離子為Fe2+，檢驗亞鐵離子可以取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若產生藍色沉淀，則證明原溶液中含有Fe2+，故答案為：Fe2+；取少量溶液，向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液，若產生藍色沉淀，則證明原溶液中含有Fe2+；

(5)①已知室溫下，0.1000mol/L KHC2O4的溶液中，c(C2O42-)>c(H2C2O4)，說明電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，應該選用酸式滴定管盛裝KHC2O4溶液；KHC2O4溶液能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，滴入最后一滴KHC2O4標準液，錐形瓶內溶液由紫色變為無色，且半分鐘顏色不恢復，證明達到了滴定終點，故答案為：酸式滴定管；滴入最后一滴KHC2O4標準液，錐形瓶內溶液由紫色變為無色，且半分鐘顏色不恢復；

②氣體Y中的二氧化硫被高錳酸鉀吸收，剩余的高錳酸鉀用KHC2O4溶液滴定。消耗的KHC2O4的物質的量=0.1000mol/L×0.01L=0.001mol，根據2MnO4-+5HC2O4-+11H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，5SO2+ 2 MnO4- + 2 H2O = 2 Mn2+ + 4 H+ + 5 SO42-，可知二氧化硫的物質的量=×(0.2000mol/L×0.2L-0.001mol××)=0.09mol，

則氣體Y中SO2的物質的量分數=×100%=90%，故答案為：90%。