Question

（16分）某同學為了驗證Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–，他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣，再進行以下實驗：

（1）檢驗吸收液中的SO42–： ，則證明Fe3+能把H2SO3氧化為SO42–。

（2）請配平并完成上述反應中的化學方程式：

2FeCl3+SO2+ ==2FeCl2+H2SO4+2HCl，反應中的氧化產物是 （寫化學式）。

（3）吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外，對其它成份（Fe3+、Fe2+、H2SO3）的可能組合進行探究：

①提出假設。

假設1：溶液中存在Fe3+、Fe2+；

假設2：溶液中存在 ；

假設3：溶液中存在Fe2+ 而不存在H2SO3 （二者恰好完全反應）。

②設計方案、進行實驗，驗證假設。請在表中寫出實驗步驟以及預期現象和結論（可以不填滿）。限選實驗試劑和儀器：試管、滴管、0.1moLL-1KMnO4、0.1moLL-1KSCN溶液、品紅稀溶液。

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：用試管取樣品溶液2~3mL，再用滴管取	若出現血紅色，則假設1成立；若未出現血紅色，則假設2或假設3成立。
步驟2：	結合步驟1的現象和結論，

 

Answer 1

（1）（4分）取少量樣品溶液于試管中（1分），先滴入足量的稀鹽酸（1分），再滴入氯化鋇溶液（1分），如果有白色沉淀生成（1分） （2）（4分）2H2O（2分） H2SO4（2分）

（3）（8分） ①假設2：Fe2+、H2SO3（2分）②

實驗步驟	預期現象和結論
步聚1：0.1mol/LKSCN溶液向試管中滴入1~2滴（1分）
步驟2：另取2~3mL樣品溶液于試管中滴入1~2mL品紅稀溶液（1分）	若品紅溶液紅色褪色（1分），則假設2成立（1分）；若品紅溶液不褪色（1分），則假設3或假設1成立。（1分）[結合步驟1的現象和結論]

[說明：（1）驗證“假設2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同時氧化Fe2+和H2SO3；

（2）由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+與H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。所以用品紅驗證了H2SO3的存在就不必再驗證Fe2+。]

【解析】

試題分析：（1）Fe3+能夠把H2SO3氧化成SO42-，溶液中存在硫酸根離子，證明反應發(fā)生了，硫酸根可以和鋇離子反應生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干擾，所以硫酸根的檢驗方法是：取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀，就證明了Fe3+能夠把H2SO3氧化成SO42-；

（2）二氧化硫可以被三價鐵氧化為硫酸根離子，三價鐵自身被還原為亞鐵離子，所以產物有氯化亞鐵和硫酸以及鹽酸，根據電荷守恒和原子守恒，氯化鐵和二氧化硫反應的化學方程式為：2FeCl3+SO2+2H2O＝2FeCl2+H2SO4+2HCl，反應中化合價升高元素是S，所以硫酸是氧化產物；

（3）①三價鐵離子具有氧化性，亞硫酸具有還原性，二者不能組合，所以假設2：溶液中存在Fe2+、H2SO3；

②三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色，亞硫酸中的二氧化硫能使品紅褪色，檢驗三價鐵可以將0.1mol/LKSN溶液1～2滴加到待測樣品中，檢驗亞硫酸可以將品紅滴到樣品中，驗證時不能使用KMnO4溶液，因它可以同時氧化Fe2+和H2SO3，由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+與H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+，所以用品紅驗證了H2SO3的存在就不必再驗證Fe2+。

考點：考查學生氧化還原反應的有關知識以及實驗方案設計