Question

17．某化学兴趣小组探讨Fe³⁺与SO₃^2-之间的反应情况，请您参与并协助完成实验．
（1）提出猜想：
①发生氧化还原反应．请你配平反应的离子方程式：
2Fe³⁺+1SO₃^2-+1H₂O═2Fe²⁺+1SO₄^2-+2H⁺
②发生互促水解反应，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O?Fe（OH）₃（胶体）+3H₂SO₃
（2）实验验证：
①检验Na₂SO₃溶液是否变质，取Na₂SO₃溶液，加入过量盐酸后，再加入BaCl₂溶液，无沉淀产生，结论：Na₂SO₃溶液没有变质写出有关反应的离子方程式SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O．
②取5mLFeCl₃溶液与试管中，逐滴加入Na₂SO₃溶液至过量，观察到：溶液由黄色变为红棕色，无气体产生，也没有沉淀产生．
③将②溶液加入过量稀盐酸，分成两等份，一份加入BaCl₃溶液，产生白色沉淀；另一份加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色．
（3）得出结论：根据上述实验现象，得出Fe³⁺与SO₃^2-之间发生反应的情况是Fe³⁺与SO₃^2-同时发生氧化还原反应和双水解反应．
（4）拓展探究：实验小组的一位同学在FeCl₃溶液中加入Na₂CO₃溶液，观察到有红褐色沉淀产生，并有无色气体放出．
①写出反应的离子方程式2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
②SO₃^2-的电解能力小于CO₃^2-（填“大于”、“小于”）．

Answer 1

分析 （1）提出猜想：三价铁离子具有氧化性，能氧化SO₃^2-，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子；
（2）实验验证：
①Na₂SO₃具有还原性，易被氧化成硫酸钠，故要检验变质，应检验是否含硫酸根离子，取Na₂SO₃溶液，加入过量盐酸后，生成二氧化硫；
（3）在盐酸中能够生成与氯化钡生成的白色沉淀为硫酸钡沉淀；加入KSCN溶液，溶液变为血红色，证明溶液中存在铁离子；
（4）根①据碳酸根离子与铁离子发生了双水解生成氢氧化铁和二氧化碳写出离子方程式；②根据碳酸钠和亚硫酸钠的本身性质进行判断．

解答 解：（1）三价铁离子具有氧化性，能氧化SO₃^2-，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子，其反应离子方程式为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；
故答案为：2、1、1、2、1、2；
（2）①Na₂SO₃具有还原性，易被氧化成硫酸钠，故要检验变质，应检验是否含硫酸根离子，可先加过量的盐酸，使亚硫酸钠中亚硫酸根离子变成二氧化硫气体，再加氯化钡，若出现沉淀，证明有硫酸根离子，亚硫酸钠被氧化，现实验现象为无沉淀产生，说明Na₂SO₃没被氧化，溶液没有变质；取Na₂SO₃溶液，加入过量盐酸后，离子反应为：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O，
故答案为：Na₂SO₃溶液没有变质；SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）①实验Ⅱ：FeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，铁离子能够与亚硫酸根离子发生水解生成了红褐色的氢氧化铁胶体；
加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃；
加入氯化钡生成白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，证明了Fe³⁺与SO₃^2-发生氧化还原反应；
故答案为：Fe³⁺与SO₃^2-同时发生氧化还原反应和双水解反应；
（4）①在FeCl₃浓溶液中加Na₂CO₃浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，二者发生了双水解反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
②铁离子与亚硫酸根离子生成了氢氧化铁胶体，与碳酸根离子反应生成了氢氧化铁沉淀，说明碳酸根离子水解能力比亚硫酸根离子大，
故答案为：小于．

点评 本题考查了探究反应机理的方法，题目难度中等，侧重于离子的检验的考查，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．