Question

已知：将SO₂通入FeCl₃溶液中，溶液颜色会变为浅绿色，其原理可表示为：

（1）请配平上述离子方程式；
（2）若该反应转移电子的物质的量为0.1mol，则参加反应的SO₂在标准状况下的体积为

 

．
（3）向KI溶液中通入Cl₂，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式为：2I ^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；向FeSO₄溶液中通入Cl₂，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为：

 

．
（4）为比较Fe²⁺与I^- 的还原性强弱，现仅提供以下药品：FeSO₄溶液、KI溶液、Cl₂的水溶液、淀粉溶液．仪器仅提供试管、胶头滴管．进行实验探究：
①提出假设：假设1：Fe²⁺还原性强于I ^-；
假设2：

 

．
②设计方案：请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：

③若实验结果证明I^-还原性强于Fe²⁺，则向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反应，反应的离子方程式为：

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应,氯气的化学性质,二氧化硫的化学性质

专题：氧化还原反应专题,元素及其化合物

分析：（1）Fe³⁺→Fe²⁺，化合价从+3→+2，降低1价，SO₂→SO₄^2-，化合价从+4→+6，升高2价，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒分析；
（2）由反应可知，1molSO₂反应转移2mol电子；
（3）向FeSO₄溶液中通入Cl₂，溶液由浅绿色变成黄色，亚铁离子被氧化；
（4）①Fe²⁺还原性强于I^-或Fe²⁺还原性弱于I^-；
②向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，向FeSO₄溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色也变成黄色；步骤2可以用淀粉溶液检验碘单质的存在，也可以用KSCN溶液检验铁离子的存在；
③若实验结果证明I^-还原性强于Fe²⁺，则向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反应，由电子守恒可知碘离子、亚铁离子均全被氧化．

解答： 解：（1）Fe³⁺→Fe²⁺，化合价从+3→+2，降低1价，SO₂→SO₄^2-，化合价从+4→+6，升高2价，化合价升高和降低总数相等，
故铁元素前面系数为2，硫元素前面系数为1，则2Fe³⁺+1SO₂+H₂O═2Fe²⁺+1SO₄^2-+H⁺，再根据氧原子守恒可知H₂O前面系数为2，H⁺前系数为4，
故答案为：2；1；2；2；1；4；
（2）由反应可知，1molSO₂反应转移2mol电子，则转移电子的物质的量为0.1mol，则参加反应的SO₂在标准状况下的体积为0.1mol×

1

2

×22.4L/mol=1.12L，
故答案为：1.12L；
（3）浅绿色为亚铁离子颜色，黄色为三价铁离子颜色，溶液由浅绿色变为黄色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，离子反应为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）①假设1：Fe²⁺还原性强于I^-；假设2：I^-还原性强于Fe²⁺，故答案为：I^-还原性强于Fe²⁺；
②步骤1：向FeSO₄溶液中滴加1～2滴氯水，溶液由浅绿色变成黄色，向KI溶液中滴加1～2滴氯水，溶液由无色变成黄色，因此取2mL FeSO₄溶液和2mL KI溶液混合于试管中，再滴加1～2滴氯水的现象为溶液变为黄色；
步骤2：可以用淀粉溶液检验碘单质的存在，溶液变蓝，证明I^-的还原性强于Fe²⁺，也可以用20%KSCN溶液检验铁离子的存在，向试管中继续滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，也说明I^-的还原性强于Fe²⁺，
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中，再滴加1～2滴氯水	溶液变成黄色．结论：可能是生成了Fe3+、也可能是生成了I2．
步骤2：向试管中继续滴加几滴20%KSCN溶液或	溶液不变红，说明I-的还原性强于Fe2+或 溶液变蓝，说明I-的还原性强于Fe2+

；
③若实验结果证明I^-还原性强于Fe²⁺，则向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反应，由电子守恒可知碘离子、亚铁离子均全被氧化，离子反应为2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=6Cl^-+2Fe³⁺+2I₂，故答案为：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=6Cl^-+2Fe³⁺+2I₂．

点评：本题考查氧化还原反应及计算、性质实验方案的设计等，综合性较强，侧重分析能力及实验能力的考查，注重高频考点的考查，题目难度中等．