Question

【題目】某探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較實驗，實驗過程如下：

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（約10mL）中通入Cl2，當B中溶液變黃時，停止通氣。

Ⅱ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，檢驗取出溶液中的離子。

Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO2氣體。

Ⅳ．更新試管D，重復過程Ⅱ，檢驗取出溶液中的離子。

（1）棉花中浸潤的溶液為____________，目的是____________________

（2）過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為________________________________，過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________________。

（3）該小組對SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較期望達到的結論是___________________________。

（4）甲、乙、丙三同學分別完成了上述實驗，下表是他們的檢測結果，他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱關系的是______________。

	過程Ⅱ中檢出離子	過程Ⅳ中檢出離子
甲	有Fe3＋無Fe2＋	有SO42-
乙	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42-
丙	有Fe3＋無Fe2＋	有Fe2＋

Answer 1

【答案】NaOH溶液 防止尾氣污染環境 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋ 取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO42－，反之無SO42－ SO2＞Fe2＋＞Cl－ 乙、丙

【解析】

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（約10mL）中通入Cl2，當B的溶液變黃時，則氯氣將二價鐵氧化成三價鐵時，停止通氣；

Ⅱ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，用KSCN溶液來檢驗溶液中的三價鐵離子；

Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO2氣體，還原三價鐵，生成二價鐵和硫酸根；

Ⅳ．更新試管D，重復過程Ⅱ，用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，來檢驗有SO42-；據此分析解答。

Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液（約10mL）中通入Cl2，當B的溶液變黃時，則氯氣將二價鐵氧化成三價鐵時，停止通氣；

Ⅱ．打開活塞b，使約2mL的溶液流入D試管中，用KSCN溶液來檢驗溶液中的三價鐵離子；

Ⅲ．接著再向B中通入一定量的SO2氣體，還原三價鐵，生成二價鐵和硫酸根；

Ⅳ．更新試管D，重復過程Ⅱ，用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，來檢驗有SO42-；

（1）Cl2、SO2有毒污染空氣，應有尾氣處理，裝置中的棉花需要浸潤強堿溶液吸收Cl2、SO2；故答案為：NaOH溶液；防止尾氣污染環境；

（2）根據以上分析，過程Ⅲ中一定發生反應為二氧化硫還原三價鐵，生成二價鐵和硫酸根，方程式為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；用先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，來檢驗有SO42-；故答案為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO42-，反之無；

（3）根據通入Cl2，當B的溶液變黃，說明氯氣將二價鐵氧化成三價鐵，則氧化性氯氣大于三價鐵離子，還原性Fe2+＞Cl-；當通入一定量的SO2氣體時，有硫酸根生成，說明二氧化硫將三價鐵還原成二價鐵，則還原性SO2＞Fe2+；故答案為：SO2＞Fe2+＞Cl-；

（4）該題的理論依據是氧化還原反應中還原劑的還原性強于還原產物；

甲、B中可能有未反應的氯氣，氯氣也能將氧化SO2，不能證明SO2的還原性強于Fe2+；

乙、B中存在Fe3+、Fe2+，說明Cl2氧化性強于Fe3+，且沒有Cl2剩余，證明Fe2+的還原性強于Cl-；故后有SO42-能說明SO2將Fe3+還原成Fe2+，證明SO2的還原性強于Fe2+；

丙、B中存在Fe3+，說明Cl2氧化性強于Fe3+，證明Fe2+的還原性強于Cl-；后生成了Fe2+，只能是Fe3+被SO2還原，證明SO2的還原性強于Fe2+；

故選：乙、丙。