Question

（2011?肇庆一模）某同学为了验证Fe³⁺是否能氧化H₂SO₃生成了SO₄^2-，他用50mL0.1mol/LFeCl₃溶液吸收制取SO₂气体的尾气后，进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO₄^2-：

取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀

，证明Fe³⁺能够把H₂SO₃氧化成SO₄^2-．
（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：
2FeCl₃+SO₂+

2H₂O

═

2FeCl₂

+H₂SO₄+

2HCl

，反应中的氧化产物是

H₂SO₄

（写化学式）．
（3）吸收液中除了含有H⁺、Cl^-、SO₄^2-以外，对其它成份（Fe³⁺、Fe²⁺、H₂SO₃）的可能组合进行探究：
①提出假设． 假设1：溶液中存在Fe³⁺、Fe²⁺；  假设2：溶液中存在

Fe²⁺、H₂SO₃

②设计方案、进行实验，验证假设．请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）．限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moL?L^-1KMnO₄、0.1moL?L^-1KSCN溶液、品红稀溶液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2～3mL，再用滴管取 0.1mol/LKSN溶液向试管中滴入1～2滴	若出现血红色，则假设1成立；若未出现血红色，则假设1不成立（或假设2成立）
步骤2： 另取1～3mL样品溶液于试管中 滴入1～2mL品红稀溶液	若品红溶液红色褪色，则假设2成立 若品红溶液不褪色，则假设2不成立
步骤3：

Answer 1

分析：（1）硫酸根可以和钡离子反应生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干扰；
（2）二氧化硫可以被三价铁氧化为硫酸根离子，三价铁自身被还原为亚铁离子，根据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒来配平方程式，化合价升高元素所在的产物是氧化产物；
（3）三价铁离子具有氧化性，亚硫酸具有还原性，二者不能组合，三价铁能使硫氰酸钾显红色，二氧化硫能使品红褪色，据此来分析存在的微粒．

解答：解：（1）Fe³⁺能够把H₂SO₃氧化成SO₄^2-，溶液中存在硫酸根离子，证明反应发生了，硫酸根可以和钡离子反应生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干扰，所以硫酸根的检验方法是：取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀，就证明了Fe³⁺能够把H₂SO₃氧化成SO₄^2-，
故答案为：取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀；
（2）二氧化硫可以被三价铁氧化为硫酸根离子，三价铁自身被还原为亚铁离子，所以产物有氯化亚铁和硫酸以及盐酸，根据电荷守恒和原子守恒，氯化铁和二氧化硫反应的化学方程式为：2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，反应中，化合价升高元素是，所以硫酸是氧化产物，故答案为：2H₂O；2FeCl₂；2HCl；H₂SO₄；
（3）①三价铁离子具有氧化性，亚硫酸具有还原性，二者不能组合，所以假设2：溶液中存在Fe²⁺、H₂SO₃，故答案为：Fe²⁺、H₂SO₃；
②三价铁能使硫氰酸钾显红色，亚硫酸中的二氧化硫能使品红褪色，，检验三价铁可以将0.1mol/LKSN溶液1～2滴加到待测样品中，检验亚硫酸可以将品红滴到样品中，验证时不能使用KMnO₄溶液，因它可以同时氧化Fe²⁺和H₂SO₃，由于用FeCl₃溶液吸收制取SO₂气体，Fe³⁺可以氧化H₂SO₃，故Fe³⁺与H₂SO₃不能共存，溶液中有H₂SO₃就一定有Fe²⁺．所以用品红验证了H₂SO₃的存在就不必再验证Fe²⁺，故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
步聚1：0.1mol/LKSN溶液向试管中滴入1～2滴
步骤2：另取1～3mL样品溶液于试管中（1分），滴入1～2mL品红稀溶液	若品红溶液红色褪色，则假设2成立；若品红溶液不褪色，则假设2不成立（或假设1成立）

点评：本题考查学生氧化还原反应的有关知识，注重学生实验方案的设计知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．