Question

13．某小组同学在实验室中研究+2和+3价铁的硝酸盐的化学性质．
（1）他们测硝酸亚铁溶液的pH常温下小于7，用离子方程式解释其原因是Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺
（2）甲同学欲配制硝酸亚铁溶液，为防止水解，称量一定量硝酸亚铁晶体溶于pH=1的稀硝酸中，溶液呈深棕色，液面上方有红棕色气体，放置一段时间，溶液最终呈黄色．
（已知：Fe²⁺能与NO结合形成深棕色的[Fe（NO）]²⁺：Fe²⁺+NO?[Fe（NO）]²⁺）
①液面上方红棕色气体是NO₂
②经检验黄色溶液中有Fe³⁺．检验Fe³⁺的操作是取少量黄色溶液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液显红色，证明含有Fe³⁺
③最初溶液中生成[Fe（NO）]²⁺使溶液呈深棕色，最终溶液变黄色的原因是在稀硝酸中Fe²⁺被NO₃^-氧化为Fe³⁺，使c（Fe²⁺）降低，Fe²⁺+NO?〔Fe（NO）]²⁺的平衡向左移动，当Fe²⁺被完全氧化为Fe³⁺时，溶液由深棕色变为黄色
（3）甲同学继续用所得溶液进行实验．

操作	步骤及现象
	i：往溶液中缓慢通入SO2，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化 ii：继续通入足量的SO2，溶液变为深棕色，一段 时间后，溶液变为浅绿色

①步骤i溶液中反应的离子方程式是2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺
②甲认为由步骤i的现象得出SO₂与NO₃^-发生了反应，没有与Fe³⁺发生反应，请判断甲的结论是否正确并说明原因：正确，溶液上方产生红棕色的气体，说明NO₃^-被还原，溶液没有深棕色出现，说明Fe²⁺没有被氧化为Fe³⁺
③步骤ii溶液变为浅绿色，反应的离子方程式是2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺
④该实验得出的结论是SO₂的还原性比Fe²⁺的强．

Answer 1

分析 （1）亚铁离子水解，破坏水的电离平衡，使溶液呈酸性；
（2）①硝酸具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原生成NO，NO与氧气反应生成二氧化氮；
②铁离子遇KSCN溶液显红色；
③稀硝酸中亚铁离子被氧化为铁离子，使生成[Fe（NO）]²⁺的平衡逆向移动，最终完全氧化为铁离子；
（3）①往溶液中缓慢通入SO₂，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化，说明硝酸将二氧化硫氧化为硫酸；
②溶液上方产生红棕色的气体，说明硝酸根被还原，溶液没有深棕色出现，说明铁离子没有被还原为亚铁离子；
③溶液变为浅绿色，说明硝酸根反应完毕，铁离子氧化二氧化硫，而被还原为亚铁离子；
④氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性．

解答 解：（1）亚铁离子水解：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺，破坏水的电离平衡，使溶液呈酸性，
故答案为：Fe²⁺+2H₂O?Fe（OH）₂+2H⁺；
（2）①硝酸具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原生成NO，NO与氧气反应生成二氧化氮，
故答案为：NO₂；
②检验Fe³⁺的操作是：取少量黄色溶液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液显红色，证明含有Fe³⁺，
故答案为：取少量黄色溶液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液显红色，证明含有Fe³⁺；
③最初溶液中生成[Fe（NO）]²⁺使溶液呈深棕色，最终溶液变黄色的原因是：在稀硝酸中Fe²⁺被NO₃^-氧化为Fe³⁺，使c（Fe²⁺）降低，Fe²⁺+NO?〔Fe（NO）]²⁺的平衡向左移动，当Fe²⁺被完全氧化为Fe³⁺时，溶液由深棕色变为黄色，
故答案为：在稀硝酸中Fe²⁺被NO₃^-氧化为Fe³⁺，使c（Fe²⁺）降低，Fe²⁺+NO?〔Fe（NO）]²⁺的平衡向左移动，当Fe²⁺被完全氧化为Fe³⁺时，溶液由深棕色变为黄色；
（3）①往溶液中缓慢通入SO₂，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化，说明硝酸将二氧化硫氧化为硫酸，反应离子方程式为：2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺，
故答案为：2NO₃^-+3SO₂+2H₂O=3SO₄^2-+2NO↑+4H⁺；
②溶液上方产生红棕色的气体，说明NO₃^-被还原，溶液没有深棕色出现，说明Fe²⁺没有被氧化为Fe³⁺，该同学的说法正确，
故答案为：正确，溶液上方产生红棕色的气体，说明NO₃^-被还原，溶液没有深棕色出现，说明Fe²⁺没有被氧化为Fe³⁺；
③溶液变为浅绿色，说明硝酸根反应完毕，铁离子氧化二氧化硫，而被还原为亚铁离子，反应离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
④由发生的氧化还原反应可知，该实验得出的结论是：SO₂的还原性比Fe²⁺的强，
故答案为：SO₂的还原性比Fe²⁺的强．

点评 本题考查物质性质探究实验，侧重考查学生对原理分析理解，熟练掌握元素化合物性质，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．