Question

【题目】某化学兴趣小组为验证SO2的还原性，特邀你参与以下探究活动。

I.理论预测

该兴趣小组实验实施前进行了充分的讨论交流，确定选择SO2和FeCl3溶液的反应来探究，并预测将SO2通入FeCl3溶液中的现象。小组同学想听听你的分析，你认为可能观察到的现象是:_____________，你预测的理论依据是(用离子方程式表示):________________________。

II.实验探究

(1)配制1mol/LFeCl3溶液(未用盐酸酸化)

①下面是小组四位同学在配制溶液时的“转移”操作，其中正确的是:_______________。

②测溶液的pH得知溶液呈酸性，其原因是:____________________ (用离子方程式表示)。

(2)SO2通入FeCl3溶液至饱和，观察到溶液由棕黄色变为红棕色，并没有观察到预期的现象。将反应后的溶液放置12小时后又出现了预期的结果。

查阅资料得知[Fe(HSO3)]2+为红棕色，生成[Fe(HSO3)]2+的反应为可逆反应。请你用化学方程式解释将SO2通入FeCl3溶液至饱和时观察到的现象:_______________。

(3)为了探究如何缩短红棕色变为预期颜色的时间，小组继续探究:另取少量FeCl3溶液，再通入SO2溶液变为红棕色,加浓HCl酸化，几分钟后变为预期颜色。

请你推测小组在实验方案设计中“加浓HC1酸化”的目的是:_______________。

III.感悟与分享

通过探究，小组同学深受启发、感悟良多。比如，有同学认为“实验才是化学的最高法庭”。请写出一种你的感悟与同学分享:______________________。

Answer 1

【答案】 溶液由（棕）黄色变为浅绿色 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42-+ 4H+ A Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl 增大 H+浓度， 使“FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移动， 加快预期反应的速率 实践才是检验真理的唯一标准；敢于质疑，不放过实验中的异常现象，可能获得新知；（其他合理描述即给分）。

【解析】试题分析：本题考查SO2和FeCl3溶液反应的实验探究，涉及物质性质的分析，物质的量浓度溶液的配制，盐类的水解，外界条件对化学平衡的影响。

I.由于SO2具有还原性，Fe3+具有氧化性，预测SO2通入FeCl3溶液中SO2将Fe3+还原为Fe2+，可能观察到的现象是：溶液由棕黄色变为浅绿色。反应的离子方程式可表示为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+。

II.（1）①“转移”时防止溶液外洒，应将玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度线以下，用玻璃棒引流溶液，答案选A。

②FeCl3属于强酸弱碱盐，由于Fe3+的水解使溶液呈酸性，Fe3+水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+。

（2）根据资料，红棕色溶液中含[Fe（HSO3）]2+，该过程中元素的化合价没有变化，反应的化学方程式为SO2+FeCl3+H2O[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl。

（3）出现红棕色是发生了反应SO2+FeCl3+H2O[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl，缩短红棕色时间，即使上述平衡向逆反应方向移动。“加浓HCl酸化”的目的是：增大H+浓度，使“FeCl3+SO2+H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移动，加快预期反应的速率。

III. 通过上述实验说明：实践才是检验真理的唯一标准；敢于质疑，不放过实验中的异常现象，可能获得新知等。