Question

（本題共13分）甲、乙兩同學(xué)研究Na2SO3溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的情況。

步驟	操作	現(xiàn)象
Ⅰ	向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液	溶液由棕黃色變?yōu)榧t褐色，并有少量刺激性氣味的氣體逸出

（1）常溫下，F(xiàn)eCl3溶液的pH_______7（填“＜”、“＞”或“＝”）。

（2）分析紅褐色產(chǎn)生的原因。

① 甲同學(xué)認(rèn)為步驟I中溶液呈紅褐色是因?yàn)樯�成了Fe(OH)3，請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液呈紅褐色的原因：________。

② 乙同學(xué)認(rèn)為可能是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，其中Fe3+ →Fe2+ ；請(qǐng)寫(xiě)出Fe3+ 跟SO32－反應(yīng)的離子方程式

______________。

乙同學(xué)查閱資料得知：

1．Fe2+與SO32－反應(yīng)生成墨綠色的絮狀沉淀FeSO3；

2．墨綠色的FeSO3與黃色的FeCl3溶液混合后，溶液呈紅褐色。

（3）甲同學(xué)為了確認(rèn)溶液呈紅褐色的原因是生成了Fe(OH)3，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：

步驟	操作	現(xiàn)象
Ⅱ	用激光筆照射步驟I中的紅褐色溶液	出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”

甲同學(xué)因此得出結(jié)論：溶液呈紅褐色是因?yàn)樯�成了Fe(OH)3。而乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)得出結(jié)論的證據(jù)仍然不足，乙同學(xué)的理由是________。

（4）為進(jìn)一步確認(rèn)Na2SO3溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的情況，乙同學(xué)設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：

步驟	操作	現(xiàn)象
Ⅲ	向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2	溶液由黃色變?yōu)榧t褐色
Ⅳ	用激光筆照射步驟Ⅲ中的紅褐色溶液	沒(méi)有出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”

① 經(jīng)檢驗(yàn)步驟Ⅲ中紅褐色溶液含有Fe2+，檢驗(yàn)Fe2+選用的試劑是_________（填字母）。

a．K3[Fe(CN)6] 溶液 b．KSCN溶液 c．KMnO4溶液

② 請(qǐng)用離子方程式和必要的文字說(shuō)明步驟Ⅲ中出現(xiàn)紅褐色的原因 。

（5）結(jié)論：由上述實(shí)驗(yàn)得知，甲、乙兩同學(xué)所持觀(guān)點(diǎn)均正確。

 

Answer 1

（1）＜（1分） （2） ① Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入Na2SO3后，c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)，生成Fe(OH)3（離子方程式1分，平衡移動(dòng)方向1分，共2分）

② 2Fe3+ + SO32- +H2O ==2Fe2+ +SO42-+2H+ （2分）

（3）FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)” （2分）（4）① a （1分）

② 2Fe3+ + SO2 + 2H2O ＝ 2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+ ； Fe2+ + SO2 +H2O ＝ FeSO3↓ + 2H+（或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O ＝2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+ ）；FeSO3與剩余的FeCl3溶液混合而呈現(xiàn)紅褐色。（每個(gè)方程式2分，文字闡述1分，共5分）

【解析】

試題分析：（1）氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽，鐵離子水解溶液顯酸性，因此常溫下，F(xiàn)eCl3溶液的pH＜7。

（2）① 在氯化鐵溶液中存在鐵離子的水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入Na2SO3后，消耗氫離子，溶液中c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)，生成Fe(OH)3。

②鐵離子具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性，二者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為2Fe3+ + SO32- +H2O==2Fe2+ +SO42-+2H+。

（3）由于FeSO3和FeCl3混合后即使不反應(yīng)，混合溶液也可能出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”。

（4）①由于溶液顯紅褐色，雖然亞鐵離子能與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，但現(xiàn)象不明顯，所以檢驗(yàn)亞鐵離子的試劑應(yīng)該選擇K3[Fe(CN)6] 溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，答案選a。

②在溶液中鐵離子與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3+ + SO2 + 2H2O ＝2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+，生成的亞鐵離子與SO2繼續(xù)反應(yīng)：Fe2+ + SO2 +H2O＝FeSO3↓ + 2H+（或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O ＝2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+ ），生成的FeSO3與剩余的FeCl3溶液混合而呈現(xiàn)紅褐色。

考點(diǎn)：考查離子檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)