题目内容
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2 mL 1 mol·L-1 FeCl3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,请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,其中Fe3+→Fe2+;请写出Fe3+跟SO
反应的离子方程式_____________________________________________
________________________________________________________。
乙同学查阅资料得知:
| 1.Fe2+与SO 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,设计并完成了如下实验:
| 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)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
| 步骤 | 操作 | 现象 |
| Ⅲ | 向1 mol·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请用离子方程式和必要的文字说明步骤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。
解析 (1)FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,显酸性,pH<7;
(2)①甲同学认为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入Na2SO3溶液,SO
结合H+使c(H+)下降,平衡正向移动,生成红褐色的Fe(OH)3;②乙同学认为Fe3+氧化SO
,生成SO
和Fe2+,反应的离子方程式为2Fe3++SO
+H2O===2Fe2++SO
+2H+
(3)结合题目给的信息,乙同学认为墨绿色的FeCl3与黄色的FeSO3的混合溶液也可能形成胶体,出现“丁达尔效应”;
(4)①根据显色反应,检验Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液,a正确;b、c错误;②Fe3+具有氧化性,SO2具有还原性,先发生氧化还原反应,生成Fe2+再产生FeSO3沉淀,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+,Fe2++SO2+H2O===FeSO3↓+2H+,FeSO3与FeCl3的混合液,呈现红褐色
答案 (1)< (2)①Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3 ②2Fe3++SO
+H2O===2Fe2++SO
+2H+
(3)FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”
(4)①a ②2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+ Fe2++SO2+H2O===FeSO3↓+2H+,FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色