Question

甲、乙两同学研究Na₂SO₃溶液与FeCl₃溶液反应的情况．

步骤	操作	现象
I	向2mL 1mol•L﹣1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液	溶液由棕黄色变为红褐色， 并有少量刺激性气味的气体逸出

（1）常温下，FeCl₃溶液的pH　　7（填“＜”、“＞”或“=”）．

（2）分析红褐色产生的原因．

①甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe（OH）₃，用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：　．

②乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，完成并配平其反应的离子方程式：

□Fe³⁺+□SO₃^2﹣+□　　═□Fe²⁺□　　+□　　

乙同学查阅资料得知：

1．Fe2+与SO32﹣反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3； 2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色．

（3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe（OH）₃，设计并完成如下实验：

步骤	操作	现象
Ⅱ	用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液	出现“丁达尔效应”

甲同学因此得出结论：溶液呈红褐色是因为生成了Fe（OH）₃．而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，乙同学的理由是　　．

（4）进一步确认Na₂SO₃溶液与FeCl₃溶液反应的情况，乙同学设计并完成如下实验：

步骤	操作	现象
Ⅲ	向1mol•L﹣1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2	溶液由黄色变为红褐色
Ⅳ	用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液	没有出现“丁达尔效应”

①经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe²⁺，检验Fe²⁺选用的试剂是　　（填字母）．

a．K₃[Fe（CN）₆]溶液          b．KSCN溶液         c．KMnO₄溶液

②已知H₂SO₃是弱酸，请结合电离方程式说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因：　　．

（5）结论：由上述实验得知，甲、乙两同学所持观点均正确．

Answer 1

考点：

性质实验方案的设计．.
专题：	实验设计题．
分析：	（1）FeCl3是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性； （2）①步骤I中溶液呈红褐色的原因是：Fe3++3H2O═Fe（OH）3+3H+，加入Na2SO3后，c（H+）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）3； ②Fe3+→Fe2+，化合价从+3→+2，降低1价，SO32﹣→SO42﹣，化合价从+4→+6，升高2价，根据化合价升高和降低总数相等以及原子守恒配平得方程式2Fe3++SO32﹣+H2O═2Fe2++SO42﹣+2H+； （3）根据乙同学查阅资料得知：1．Fe2+与SO32﹣反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色，故而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，由是 FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”； （4）①a．K3[Fe（CN）6]溶液与Fe2+ 会产生蓝色沉淀； b．KSCN溶液用于检验Fe3+； c．溶液中的二氧化硫会干扰KMnO4溶液检验Fe2+； ②步骤III中出现红褐色的原因：H2SO3⇌H++HSO3﹣；HSO3﹣⇌H++SO32﹣，SO32﹣与被还原生成的Fe2+结合为FeSO3，与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色．
解答：	解：（1）FeCl3是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性，水解离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+2H+，所以其溶液pH＜7，故答案为：＜； （2）①甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe（OH）3，原因是：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入Na2SO3后，c（H+）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）3，故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3+3H+，加入Na2SO3后，c（H+）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）3； ②Fe3+→Fe2+，化合价从+3→+2，降低1价，SO32﹣→SO42﹣，化合价从+4→+6，升高2价，根据化合价升高和降低总数相等以及原子守恒配平得方程式2Fe3++SO32﹣+H2O═2Fe2++SO42﹣+2H+，故答案为：2Fe3++SO32﹣+H2O═2Fe2++SO42﹣+2H+； （3）根据乙同学查阅资料得知：1．Fe2+与SO32﹣反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色，故而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，理由是 FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”，故答案为：FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”； （4）①a．K3[Fe（CN）6]溶液与Fe2+ 会产生蓝色沉淀，故可用于检验步骤III中红褐色溶液是否含有Fe2+，故a正确； b．KSCN溶液用于检验Fe3+，故b错误； c．溶液中的二氧化硫会干扰KMnO4溶液检验Fe2+，故c错误； 故选a； ②步骤III中出现红褐色的原因：H2SO3⇌H++HSO3﹣、HSO3﹣⇌H++SO32﹣，SO32﹣与被还原生成的Fe2+结合为FeSO3，与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色， 故答案为：H2SO3⇌H++HSO3﹣、HSO3﹣⇌H++SO32﹣，SO32﹣与被还原生成的Fe2+结合为FeSO3，与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色．
点评：	本题考查了探究反应机理的方法，题目难度中等，本题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．