问题 填空题

(本题共13分)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
向2mL 1 mol·L-1FeCl3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SO32反应的离子方程式

______________。

乙同学查阅资料得知:

1.Fe2+与SO32反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3

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
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
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
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。

答案

 (1)<(1分) (2) ① Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3(离子方程式1分,平衡移动方向1分,共2分)

② 2Fe3+ + SO32- +H2O ==2Fe2+ +SO42-+2H+  (2分)

(3)FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应” (2分)(4)①  a (1分)

② 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+; Fe2+ + SO2 +H2O = FeSO3↓ + 2H+(或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O =2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+);FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。(每个方程式2分,文字阐述1分,共5分)

题目分析:(1)氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子水解溶液显酸性,因此常温下,FeCl3溶液的pH<7。

(2)① 在氯化铁溶液中存在铁离子的水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,消耗氢离子,溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3

②铁离子具有氧化性,亚硫酸钠具有还原性,二者可以发生氧化还原反应,离子方程式为2Fe3+ + SO32- +H2O==2Fe2+ +SO42-+2H+

(3)由于FeSO3和FeCl3混合后即使不反应,混合溶液也可能出现“丁达尔效应”。

(4)①由于溶液显红褐色,虽然亚铁离子能与高锰酸钾溶液反应,但现象不明显,所以检验亚铁离子的试剂应该选择K3[Fe(CN)6] 溶液,实验现象是溶液中产生蓝色沉淀,答案选a。

②在溶液中铁离子与SO2发生氧化还原反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O =2Fe2+ + SO2- 4 + 4H+,生成的亚铁离子与SO2继续反应:Fe2+ + SO2 +H2O=FeSO3↓ + 2H+(或2Fe3+ + 3SO2 + 4H2O =2FeSO3↓+ SO2- 4 + 8H+),生成的FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。

选择题
选择题