Question

【題目】某�；瘜W(xué)興趣小組探究SO2與FeCl3溶液的反應(yīng)，所用裝置如下圖所示（夾持儀器已略去）。

A B

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先檢查裝置的 ；實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的尾氣應(yīng)通入 溶液。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中需要配制100mL1mol/L FeCl3溶液（未用濃鹽酸酸化），所需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒、 。

（3）該小組同學(xué)預(yù)測(cè)SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的現(xiàn)象為溶液由棕黃色變成淺綠色，然后開始實(shí)驗(yàn)。

步驟①	配制1 mol·L-1 FeCl3溶液（未用鹽酸酸化），測(cè)其pH約為1，取少量裝入試管B中，加熱A。

寫出裝置A中產(chǎn)生SO2的化學(xué)方程式： 。

（4）當(dāng)SO2通入到FeCl3溶液至飽和時(shí)，同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色，沒有觀察到丁達(dá)爾現(xiàn)象。將混合液放置12小時(shí)，溶液才變成淺綠色。

【查閱資料】 Fe(HSO3)2+離子為紅棕色，它可以將Fe3+還原為Fe2+。生成Fe(HSO3)2+離子的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

解釋SO2與FeCl3溶液反應(yīng)生成紅棕色Fe(HSO3)2+離子的原因（用化學(xué)用語解釋）： 。

寫出溶液中Fe(HSO3)2+離子與Fe3+反應(yīng)的離子方程式： 。

（5）為了探究如何縮短紅棕色變?yōu)闇\綠色的時(shí)間，該小組同學(xué)進(jìn)行了步驟③的實(shí)驗(yàn)。

步驟②	往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色。微熱3 min，溶液顏色變?yōu)闇\綠色。
步驟③	往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液（用濃鹽酸酸化）中通入SO2氣體，溶液立即變?yōu)榧t棕色。幾分鐘后，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成淺綠色。

⑹綜合上述實(shí)驗(yàn)探究過程，可以獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

I．SO2與FeCl3溶液反應(yīng)生成紅棕色中間產(chǎn)物Fe(HSO3)2+離子；

II．紅棕色中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成淺綠色溶液是一個(gè)較慢的過程；

III． 。

Answer 1

【答案】

（1）氣密性 NaOH （2）100mL容量瓶

（3）Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

（4）H2O+SO2H2SO3；H2SO3H++HSO3－；

Fe3++HSO3－Fe(HSO3)2+

Fe3++H2O+Fe(HSO3)2+=2Fe2++SO42－+3H+

（5）加熱或提高FeCl3溶液的酸性會(huì)縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間

【解析】

試題分析：（1）有氣體參加的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先檢查裝置的氣密性；SO2是酸性氧化物，與堿反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的尾氣應(yīng)通入NaOH溶液 。

（2）配制溶液需要的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒和100mL容量瓶。

（3）裝置A中是銅和濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅、SO2和水，所以產(chǎn)生SO2的化學(xué)方程式為Cu + 2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+2H2O。

（4）SO2與FeCl3溶液反應(yīng)生成紅棕色Fe(HSO3)2+離子的原因?yàn)镠2O + SO2H2SO3 、H2SO3 H++HSO3－、Fe3+ + HSO3－Fe(HSO3)2+；Fe(HSO3)2+離子為紅棕色，它可以將Fe3+還原為Fe2+，則溶液中Fe(HSO3)2+離子與Fe3+反應(yīng)的離子方程式為Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+ = 2Fe2+ + SO42－ + 3H+。

（5）通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論為加熱或提高FeCl3溶液的酸性會(huì)縮短淺綠色出現(xiàn)的時(shí)間。