Question

17．某化學興趣小組探討Fe³⁺與SO₃^2-之間的反應情況，請您參與并協(xié)助完成實驗．
（1）提出猜想：
①發(fā)生氧化還原反應．請你配平反應的離子方程式：
2Fe³⁺+1SO₃^2-+1H₂O═2Fe²⁺+1SO₄^2-+2H⁺
②發(fā)生互促水解反應，其反應的離子方程式為：2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H₂SO₃
（2）實驗驗證：
①檢驗Na₂SO₃溶液是否變質，取Na₂SO₃溶液，加入過量鹽酸后，再加入BaCl₂溶液，無沉淀產(chǎn)生，結論：Na₂SO₃溶液沒有變質寫出有關反應的離子方程式SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O．
②取5mLFeCl₃溶液與試管中，逐滴加入Na₂SO₃溶液至過量，觀察到：溶液由黃色變?yōu)榧t棕色，無氣體產(chǎn)生，也沒有沉淀產(chǎn)生．
③將②溶液加入過量稀鹽酸，分成兩等份，一份加入BaCl₃溶液，產(chǎn)生白色沉淀；另一份加入幾滴KSCN溶液，溶液呈血紅色．
（3）得出結論：根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，得出Fe³⁺與SO₃^2-之間發(fā)生反應的情況是Fe³⁺與SO₃^2-同時發(fā)生氧化還原反應和雙水解反應．
（4）拓展探究：實驗小組的一位同學在FeCl₃溶液中加入Na₂CO₃溶液，觀察到有紅褐色沉淀產(chǎn)生，并有無色氣體放出．
①寫出反應的離子方程式2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．
②SO₃^2-的電解能力小于CO₃^2-（填“大于”、“小于”）．

Answer 1

分析 （1）提出猜想：三價鐵離子具有氧化性，能氧化SO₃^2-，生成硫酸根離子，同時三價鐵離子被還原為亞鐵離子；
（2）實驗驗證：
①Na₂SO₃具有還原性，易被氧化成硫酸鈉，故要檢驗變質，應檢驗是否含硫酸根離子，取Na₂SO₃溶液，加入過量鹽酸后，生成二氧化硫；
（3）在鹽酸中能夠生成與氯化鋇生成的白色沉淀為硫酸鋇沉淀；加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，證明溶液中存在鐵離子；
（4）根①據(jù)碳酸根離子與鐵離子發(fā)生了雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳寫出離子方程式；②根據(jù)碳酸鈉和亞硫酸鈉的本身性質進行判斷．

解答 解：（1）三價鐵離子具有氧化性，能氧化SO₃^2-，生成硫酸根離子，同時三價鐵離子被還原為亞鐵離子，其反應離子方程式為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；
故答案為：2、1、1、2、1、2；
（2）①Na₂SO₃具有還原性，易被氧化成硫酸鈉，故要檢驗變質，應檢驗是否含硫酸根離子，可先加過量的鹽酸，使亞硫酸鈉中亞硫酸根離子變成二氧化硫氣體，再加氯化鋇，若出現(xiàn)沉淀，證明有硫酸根離子，亞硫酸鈉被氧化，現(xiàn)實驗現(xiàn)象為無沉淀產(chǎn)生，說明Na₂SO₃沒被氧化，溶液沒有變質；取Na₂SO₃溶液，加入過量鹽酸后，離子反應為：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃溶液沒有變質；SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O；
（3）①實驗Ⅱ：FeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入Na₂SO₃濃溶液，鐵離子能夠與亞硫酸根離子發(fā)生水解生成了紅褐色的氫氧化鐵膠體；
加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，反應的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃；
加入氯化鋇生成白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，反應的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，證明了Fe³⁺與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應；
故答案為：Fe³⁺與SO₃^2-同時發(fā)生氧化還原反應和雙水解反應；
（4）①在FeCl₃濃溶液中加Na₂CO₃濃溶液，觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無色氣體，二者發(fā)生了雙水解反應，反應的離子方程式為：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
②鐵離子與亞硫酸根離子生成了氫氧化鐵膠體，與碳酸根離子反應生成了氫氧化鐵沉淀，說明碳酸根離子水解能力比亞硫酸根離子大，
故答案為：小于．

點評 本題考查了探究反應機理的方法，題目難度中等，側重于離子的檢驗的考查，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．