Question

正三價鐵元素有一定的氧化性，F(xiàn)eCl₃溶液吸收一定量SO₂后溶液顏色變淺．
（1）反應的離子方程式為

 

．
（2）對溶液中還不能確定是否存在的粒子提出如下合理的假設：
假設1：只存在Fe³⁺；
假設2：

 

；
假設3：只存在H₂SO₃．
（3）設計實驗方案，進行實驗．寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論．
限選實驗試劑：3mol?L^-1 H₂SO₄、1mol?L^-1 NaOH、0.01mol?L^-1 KMnO₄、20% KSCN、3%H₂O₂、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液、品紅溶液．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：
步驟2：

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子方程式的書寫

專題：離子反應專題

分析：（1）利用FeCl₃溶液的氧化性氧化SO₂，SO₂在溶液中被氧化為SO₄^2-，同時Fe³⁺被還原為Fe²⁺；
（2）三價鐵離子具有氧化性，亞硫酸具有還原性，二者不能組合，三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色，二氧化硫能使品紅褪色，據(jù)此來分析合理的假設；
（3）步驟1：利用硫氰化鉀溶液檢驗三價鐵離子，步驟2：滴入品紅溶液，檢驗溶液中是否有二氧化硫生成，根據(jù)反應現(xiàn)象完成結論；

解答： 解：（1）利用FeCl₃溶液的氧化性吸收SO₂，SO₂在溶液中被氧化為SO₄^2-，同時Fe³⁺被還原為Fe²⁺，故方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
（2）FeCl₃溶液吸收SO₂，SO₂在溶液中被氧化為SO₄^2-，同時Fe³⁺被還原為Fe²⁺，
三價鐵離子具有氧化性，亞硫酸具有還原性，二者不能組合，所以存在的組合有：只存在Fe³⁺；只存在H₂SO₃；既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃；所以假設2為：溶液中既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃，
故答案為：假設2：既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃；   
（3）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，步驟1：檢驗三價鐵可以將20% KSCN溶液1～2滴加到待測樣品中，若溶液變血紅色，則假設1成立；若溶液不變血紅色，則假設2或3成立；
步驟2：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SO₂氣體，F(xiàn)e³⁺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⁺，若溶液紅色褪去，則假設3成立；若溶液呈紅色，結合步驟2中的，則假設2成立，
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取少量溶液于試管A中，滴加1～2滴20% KSCN溶液；	（1）若溶液變血紅色，則假設1成立； （2）若溶液不變血紅色，則假設2或3成立；
步驟2：另取少量溶液于試管B中， 滴加1～2滴品紅溶液；	（1）若溶液紅色褪去，則假設3成立；（2）若溶液呈紅色，結合步驟2中的，則假設2成立；

點評：本題考查了檢驗氯化鐵與二氧化硫反應后的溶液中成分，涉及了離子方程式的書寫、二氧化硫的檢驗、實驗方案的設計等知識，（3）為本題中的難點，本題難度中等．