17.某化學(xué)興趣小組探討Fe3+與SO32-之間的反應(yīng)情況,請您參與并協(xié)助完成實(shí)驗(yàn).
(1)提出猜想:
①發(fā)生氧化還原反應(yīng).請你配平反應(yīng)的離子方程式:
2Fe3++1SO32-+1H2O═2Fe2++1SO42-+2H+
②發(fā)生互促水解反應(yīng),其反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++3SO32-+6H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H2SO3
(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
①檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否變質(zhì),取Na2SO3溶液,加入過量鹽酸后,再加入BaCl2溶液,無沉淀產(chǎn)生,結(jié)論:Na2SO3溶液沒有變質(zhì)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式SO32-+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(jié)論:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出Fe3+與SO32-之間發(fā)生反應(yīng)的情況是Fe3+與SO32-同時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng).
(4)拓展探究:實(shí)驗(yàn)小組的一位同學(xué)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(yīng)的離子方程式2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑.
②SO32-的電解能力小于CO32-(填“大于”、“小于”).

分析 (1)提出猜想:三價(jià)鐵離子具有氧化性,能氧化SO32-,生成硫酸根離子,同時(shí)三價(jià)鐵離子被還原為亞鐵離子;
(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
①Na2SO3具有還原性,易被氧化成硫酸鈉,故要檢驗(yàn)變質(zhì),應(yīng)檢驗(yàn)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t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(zhì)進(jìn)行判斷.

解答 解:(1)三價(jià)鐵離子具有氧化性,能氧化SO32-,生成硫酸根離子,同時(shí)三價(jià)鐵離子被還原為亞鐵離子,其反應(yīng)離子方程式為:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+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(yàn)變質(zhì),應(yīng)檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為無沉淀產(chǎn)生,說明Na2SO3沒被氧化,溶液沒有變質(zhì);取Na2SO3溶液,加入過量鹽酸后,離子反應(yīng)為:SO32-+2H+═SO2↑+H2O,
故答案為:Na2SO3溶液沒有變質(zhì);SO32-+2H+═SO2↑+H2O;
(3)①實(shí)驗(yàn)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t色,反應(yīng)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(yīng)的離子方程式為:Ba2++SO42-═BaSO4↓,證明了Fe3+與SO32-發(fā)生氧化還原反應(yīng);
故答案為:Fe3+與SO32-同時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng);
(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(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++3CO32-+3H2O═2Fe(OH)3↓+3CO2↑,
故答案為:2Fe3++3CO32-+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(yīng)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(diǎn)評 本題考查了探究反應(yīng)機(jī)理的方法,題目難度中等,側(cè)重于離子的檢驗(yàn)的考查,充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.

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A.充電時(shí),陽極附近溶液的pH增大
B.充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為pb2++2e-═pb
C.放電時(shí),轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)負(fù)極減少的質(zhì)量為103.5g
D.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+4H+═pb2++2H2O

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(1)A、B、C、D四點(diǎn)中沉淀成分相同的是B、C(寫代號(hào))
(2)由圖象可推出原溶液中一定含有的離子有:H+、NH4+、Fe3+、Al3+、SO42-
(3)若要檢驗(yàn)可能存在的離子應(yīng)采取的方法是焰色反應(yīng)
(4)原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物質(zhì)的量之比為1:1
(5)由圖象計(jì)算使用的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是1mol/L.

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物質(zhì)AB
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