Question

12．有关FeSO₄的转化关系如图所示（无关物质已略去）．

已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl₂溶液，产生白色沉淀；
②Y是红棕色的化合物．
（1）气体X的成分是SO₂、SO₃（填化学式）．
（2）若经反应I得到16g固体Y，产生的气体X恰好被0.4L 1mol/L NaOH溶液完全吸收，则反应IV中生成FeSO₄的离子方程式是SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺．
（3）向FeSO₄溶液中加入某一物质可变成溶液2且不引入任何杂质，写出该过程的离子方程式2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺⁼2Fe³⁺+2H₂O．
（4）溶液2中金属阳离子的检验方法是取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红，则证明原溶液中含有Fe³⁺．

Answer 1

分析 硫酸亚铁分解得到气体X与红棕色固体Y，X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色，而X通入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则X为SO₂、SO₃混合物，结合转化关系可知Y为Fe₂O₃．

解答 解：硫酸亚铁分解得到气体X与红棕色固体Y，X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色，而X通入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则X为SO₂、SO₃混合物，结合转化关系可知Y为Fe₂O₃．
（1）气体X的成分是：SO₂、SO₃，
故答案为：SO₂、SO₃；
（2）Y为Fe₂O₃，物质的量为$\frac{16g}{160g/mol}$=0.1mol，产生的气体X为SO₂、SO₃，根据电子转移守恒生成为SO₂为$\frac{0.1mol×2×（3-1）}{（6-4）}$=0.1mol，结合Fe、S原子物质的量为1：1可知生成SO₃为0.1mol，产生的气体X恰好被0.4L 1mol/L NaOH溶液完全吸收，NaOH物质的量为0.4mol，则发生反应：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O，2NaOH+SO₃═Na₂SO₄+H₂O，生成Na₂SO₃、Na₂SO₄均为0.1mol，则反应IV中为Na₂SO₃与Fe₂（SO₄）₃溶液发生氧化还原反应，反应离子方程式为：SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，
故答案为：SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O═SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺；
（3）向FeSO₄溶液中加入某一物质可变成溶液2且不引入任何杂质，应是加入过氧化氢，该过程的离子方程式：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺⁼2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺⁼2Fe³⁺+2H₂O；
（4）溶液2中金属阳离子是由Fe₂O₃溶于稀硫酸得到，反应方程式为：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，检验溶液2中金属阳离子，实际就是检验溶液中的Fe³⁺离子，检验方法为：取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红，则证明原溶液中含有Fe³⁺，
故答案为：取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红，则证明原溶液中含有Fe³⁺．

点评 本题为框图型的物质推断题，需要学生熟练掌握元素化合物知识，是对学生综合能力的考查，注意掌握铁离子与亚铁离子的检验方法．