Question

2．某研究性小组对Fe³⁺与S^2-的反应有不同的看法，
（1）猜想可能发生三种反应情况：双水解反应；氧化还原反应；复分解反应；（填反应类型）．
针对上述猜想该小组做了如下探究实验：

序号	实验操作	现象
①	向大试管中加入20mL 0.1mol?L-1的Na2S溶液 （已知Na2S溶液显碱性，pH约为12），再滴加5mL 0.1mol?L-1的FeCl3溶液，边滴边振荡	产生大量黑色沉淀，反应后溶液仍显碱性
②	向另一支大试管中加入20mL 0.1mol?L-1FeCl3溶液（已知FeCl3溶液显酸性，pH约为2），再滴加5mL 0.1mol?L-1的Na2S溶液，边滴边振荡	局部有黑色沉淀但瞬间消失，溶液颜色变浅，并产生大量黄色浑浊，反应后溶液仍显酸性

【查阅资料】
Fe₂S₃是黑色或深黄绿色固体，中性或碱性很稳定，FeS是黑褐色的固体．
（2）根据实验现象和理论分析：实验①发生的离子反应方程式为：2Fe³⁺+3S^2-═Fe₂S₃↓．
实验②发生反应的离子方程式：2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓．
（3）设计实验验证实验②所发生的化学反应，检验对象是实验②所得混合物．
限选试剂：稀盐酸、NaOH溶液、CS₂、KSCN溶液、酸性KMnO₄溶液、H₂O₂．

实验操作	预期现象和结论

（4）综合分析实验①、②，影响Fe³⁺与S^2-的反应类型的可能因素有溶液的酸碱性、溶液的滴加顺序；溶液的浓度．（至少填两点）

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺与S^2-的反应可能发生氧化还原反应，双水解反应，复分解反应；
（2）实验①发生的离子反应是铁离子和硫离子生成硫化物沉淀，实验②发生反应铁离子和硫离子发生氧化还原反应；
（3）取实验②所得混合液于试管中，滴入少量酸性KMnO₄溶液，振荡，若酸性高锰酸钾紫色褪去，说明实验②中有Fe²⁺生成，取实验②所得混合物，过滤得到淡黄色的固体，取少量淡黄色的固体于试管中，滴加一定量的CS₂振荡，淡黄色的固体溶解，说明实验②中有S生成；
（4）分析实验过程和实验现象可知，影响Fe³⁺与S^2-的反应类型的可能因素是浓度、酸碱性和加入顺序；

解答 解：（1）猜想可能发生三种反应情况：双水解反应；氧化还原反应，
故答案为：复分解反应；
（2）实验①发生的离子反应是铁离子和硫离子生成硫化物沉淀，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3S^2-═Fe₂S₃↓，实验②发生反应铁离子和硫离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓，
故答案为：2Fe³⁺+3S^2-═Fe₂S₃↓，2Fe³⁺+S^2-═2Fe²⁺+S↓；
（3）Fe₂S₃是黑色或深黄绿色固体，中性或碱性很稳定，FeS是黑褐色的固体，向另一支大试管中加入20mL 0.1mol?L^-1FeCl₃溶液（已知FeCl₃溶液显酸性，pH约为2），再滴加5mL 0.1mol?L^-1的Na₂S溶液，边滴边振荡，局部有黑色沉淀但瞬间消失，溶液颜色变浅，并产生大量黄色浑浊，反应后溶液仍显酸性，设计实验验证是否含有亚铁离子，硫单质的检验方法，实验设计为：取实验②所得混合液于试管中，滴入少量酸性KMnO₄溶液，振荡，若酸性高锰酸钾紫色褪去，说明实验②中有Fe²⁺生成，取实验②所得混合物，过滤得到淡黄色的固体，取少量淡黄色的固体于试管中，滴加一定量的CS₂振荡，淡黄色的固体溶解，说明实验②中有S生成，
故答案为：

实 验 操 作	预期现象和结论
取实验②所得混合液于试管中，滴入少量酸性KMnO4溶液，振荡	若酸性高锰酸钾紫色褪去，说明实验②中有Fe2+生成
取实验②所得混合物，过滤得到淡黄色的固体，取少量淡黄色的固体于试管中，滴加一定量的CS2振荡	淡黄色的固体溶解，说明实验②中有S生成

（4）综合分析实验①、②，影响Fe³⁺与S^2-的反应类型的可能因素有溶液的酸碱性、溶液的滴加顺序、溶液的浓度，
故答案为：溶液的酸碱性、溶液的滴加顺序、溶液的浓度．

点评 本题考查了离子性质，离子反应现象分析判断，注意实验设计的分析应用，掌握离子性质和存在的实验设计是解题关键，题目难度较大．