Question

正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl₃溶液吸收一定量SO₂后溶液颜色变浅．
（1）反应的离子方程式为

 

．
（2）对溶液中还不能确定是否存在的粒子提出如下合理的假设：
假设1：只存在Fe³⁺；
假设2：

 

；
假设3：只存在H₂SO₃．
（3）设计实验方案，进行实验．写出实验步骤以及预期现象和结论．
限选实验试剂：3mol?L^-1 H₂SO₄、1mol?L^-1 NaOH、0.01mol?L^-1 KMnO₄、20% KSCN、3%H₂O₂、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：

Answer 1

考点：常见离子的检验方法,离子方程式的书写

专题：离子反应专题

分析：（1）利用FeCl₃溶液的氧化性氧化SO₂，SO₂在溶液中被氧化为SO₄^2-，同时Fe³⁺被还原为Fe²⁺；
（2）三价铁离子具有氧化性，亚硫酸具有还原性，二者不能组合，三价铁能使硫氰酸钾显红色，二氧化硫能使品红褪色，据此来分析合理的假设；
（3）步骤1：利用硫氰化钾溶液检验三价铁离子，步骤2：滴入品红溶液，检验溶液中是否有二氧化硫生成，根据反应现象完成结论；

解答： 解：（1）利用FeCl₃溶液的氧化性吸收SO₂，SO₂在溶液中被氧化为SO₄^2-，同时Fe³⁺被还原为Fe²⁺，故方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
（2）FeCl₃溶液吸收SO₂，SO₂在溶液中被氧化为SO₄^2-，同时Fe³⁺被还原为Fe²⁺，
三价铁离子具有氧化性，亚硫酸具有还原性，二者不能组合，所以存在的组合有：只存在Fe³⁺；只存在H₂SO₃；既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃；所以假设2为：溶液中既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃，
故答案为：假设2：既不存在Fe³⁺，也不存在H₂SO₃；   
（3）三价铁能使硫氰酸钾显红色，亚硫酸中的二氧化硫能使品红褪色，步骤1：检验三价铁可以将20% KSCN溶液1～2滴加到待测样品中，若溶液变血红色，则假设1成立；若溶液不变血红色，则假设2或3成立；
步骤2：检验亚硫酸可以将品红滴到样品中，验证时不能使用KMnO₄溶液，因它可以同时氧化Fe²⁺和H₂SO₃，由于用FeCl₃溶液吸收SO₂气体，Fe³⁺可以氧化H₂SO₃，故Fe³⁺与H₂SO₃不能共存，溶液中有H₂SO₃就一定有Fe²⁺，所以用品红验证了H₂SO₃的存在就不必再验证Fe²⁺，若溶液红色褪去，则假设3成立；若溶液呈红色，结合步骤2中的，则假设2成立，
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量溶液于试管A中，滴加1～2滴20% KSCN溶液；	（1）若溶液变血红色，则假设1成立； （2）若溶液不变血红色，则假设2或3成立；
步骤2：另取少量溶液于试管B中， 滴加1～2滴品红溶液；	（1）若溶液红色褪去，则假设3成立；（2）若溶液呈红色，结合步骤2中的，则假设2成立；

点评：本题考查了检验氯化铁与二氧化硫反应后的溶液中成分，涉及了离子方程式的书写、二氧化硫的检验、实验方案的设计等知识，（3）为本题中的难点，本题难度中等．