Question

2．某同學對FeSO₄的熱穩(wěn)定性以及FeCl₃的氧化性進行如下探究，已知Fe²⁺能被酸性KMnO₄溶液氧化．
（1）查閱資料知FeSO₄可高溫分解，反應方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
①用雙線橋標出FeSO₄高溫分解反應中電子轉移的方向和數(shù)目；
②將所得氣體混合物通入氯化鋇溶液，新得到的鋇鹽是BaSO₄（填化學式）．
（2）若向FeCl₃溶液中通入過量的SO₂氣體，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色． 
①該變化的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②所得溶液中除確認微粒外還可能存在H₂SO₃，為確認其存在，應選擇的試劑是
D（填寫序號）．A．稀硫酸    B．KMnO₄溶液C．NaOH溶液      D．品紅溶液
（3）若向盛有FeCl₃和CuCl₂混合溶液的燒杯中，加入鐵粉，反應結束后，下列結論正確的是BE（填寫序號）．
A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe³⁺
B．若有固體剩余，則溶液中一定有Fe²⁺
C．若溶液中有Cu²⁺，則一定沒有固體析出
D．若溶液中有Fe²⁺，則一定有Cu析出
E．若溶液中沒有Cu²⁺，則溶液中也沒有Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）①FeSO₄中，S為+6價，化合價變化為+6→+4，鐵的化合價由+2→+3，電子轉移為2e^-；
②FeSO₄分解產(chǎn)物為：SO₃和SO₂，根據(jù)SO₃與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，而SO₂與氯化鋇溶液不反應分析；
（2）①溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，說明Fe³⁺與SO₂氣體反應生成Fe²⁺和SO₄^2-，據(jù)此書寫離子方程式；
②由①的反應可知，溶液中肯定有Fe²⁺，則檢驗H₂SO₃就不能根據(jù)其還原性，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)三價鐵離子、銅離子的氧化性強弱判斷反應先后順序，從而確定固體的成分、溶液的成分；若有固體剩余，若固體只有銅，則反應后的溶液中一定無三價鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；若有鐵剩余，一定還有銅生成，則反應后的溶液中一定只有亞鐵離子；若無固體剩余，則溶液中一定有Fe²⁺
和Cu²⁺，可能有Fe³⁺．據(jù)此進行判斷．

解答 解：（1）FeSO₄高溫分解，反應方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，F(xiàn)eSO₄中，S為+6價，化合價變化為+6→+4，鐵的化合價由+2→+3，電子轉移的方向和數(shù)目為：；故答案為：；
②FeSO₄高溫分解氣體為SO₂和SO₃，SO₃與氯化鋇溶液反應生成硫酸鋇沉淀，而SO₂與氯化鋇溶液不反應，所以將所得氣體混合物通入氯化鋇溶液，新得到的鋇鹽是BaSO₄；故答案為：BaSO₄；
（2）①溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，說明Fe³⁺與SO₂氣體反應生成Fe²⁺和SO₄^2-，反應離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②由①的反應可知，溶液中肯定有Fe²⁺，則檢驗H₂SO₃就不能選擇強氧化劑KMnO₄溶液，又H₂SO₃為剩余的SO₂與水反應生成，所以用品紅溶液檢驗，故選：D；
（3）A．若無固體剩余，則肯定發(fā)生反應2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，所以溶液中一定有Fe²⁺，可能有Fe³⁺，故A錯誤；
B．若有固體剩余，若固體只有銅，則反應后的溶液中一定無三價鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；若有鐵剩余，一定還有銅生成，則反應后的溶液中一定只有亞鐵離子，所以則溶液中一定有Fe²⁺，故B正確；
C．若溶液中有Cu²⁺，則可能析出一部分銅，故C錯誤；
D．若溶液中有Fe²⁺，鐵較少時，銅離子沒有反應，則不一定有Cu析出，故D錯誤；
E．若溶液中沒有Cu²⁺，說明鐵將銅置換出來了，所以Fe³⁺更被鐵還原了，故E正確；
故選BE．

點評 本題考查了物質性質實驗方案的設計以及Fe³⁺、Cu²⁺的氧化能力大小的比較，能正確掌握二氧化硫的性質和了解反應的先后順序，從而確定溶液的成分為解答本題關鍵，題目難度中等．