某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应.所用装置如下图所示.(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色.然后开始实验.步骤①配制1 mol·L-1 FeCl3溶液.测其pH约为1.取少量装入试管B中.加热A.FeCl3溶液显酸性的原因是 .写出装置A中产生SO2的化学方程式: .(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下图所示。

（1）该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验。

步骤①	配制1 mol·L-1 FeCl3溶液（未用盐酸酸化），测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热A。

FeCl3溶液显酸性的原因是_________。写出装置A中产生SO2的化学方程式：_________。

（2）当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。

【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。

解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因：_____________________。

写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式：______________________________。

（3）为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤③的实验。

步骤②	往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色。
步骤③	往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色。

用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+，其现象为_______________。

（4）综合上述实验探究过程，可以获得的实验结论：

I．SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子；

II．红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；

III．_________________________________。

（10分，未标分数的空，每空1分）（1）Fe3++ 3H2OFe(OH)3+ 3H+

Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O（2分）

（2）H2O + SO2H2SO3、H2SO3 H++HSO3－（1分）Fe3++HSO3－Fe(HSO3)2+（1分）（共2分）

Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+＝2Fe2+ + SO42－ + 3H+（2分）（3）生成蓝色沉淀

（4）加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间（2分）

【解析】

试题分析：（1）氯化铁是强酸弱碱盐，铁离子水解溶液显酸性，方程式为Fe3++ 3H2OFe(OH)3+ 3H+ 。在加热的条件下浓硫酸与铜发生氧化还原反应生成SO2，反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O。

（2）SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，电离出亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子结合铁离子生成Fe(HSO3)2+，生成Fe(HSO3)2+离子可以将Fe3+还原为Fe2+，有关反应的离子方程式为H2O+SO2H2SO3、H2SO3 H++HSO3－、Fe3+ + HSO3－Fe(HSO3)2+、Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+=== 2Fe2+ + SO42－ + 3H+。

（3）铁氰化钾溶液与亚铁离子结合可以产生蓝色沉淀，所以实验现象为生成蓝色沉淀。

（4）根据步骤②③中的实验现象可以推测其第三个结论是加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。

考点：考查实验方案设计与探究