Question

8．某化學(xué)興趣小組探究SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)，所用裝置如圖所示（夾持儀器已略去）
（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先檢查裝置的氣密性，盛裝NaOH溶液的儀器名稱為分液漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)前需要用FeCl₃固體來配制FeCl₃溶液，實(shí)際配制過程中，常先將FeCl₃固體完全溶于適量濃鹽酸中，再加水稀釋，此操作的目的是抑制氯化鐵水解，若需配制100mL l mo1•L^-1FeCl₃溶液，還需要的定量玻璃儀器是100mL的容量瓶．
（3）該小組同學(xué)向5mL lmo1•L^-1FeCl₃溶液中通入足量的SO₂，溶液最終呈淺綠色，寫出其反應(yīng)的離子方程式2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺，再逐滴加入煮沸冷卻后的NaOH稀溶液，則在試管B中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀．
（4）該小組同學(xué)在做（3）中實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闇\綠色需要較長(zhǎng)時(shí)間，在此期間觀察到溶液由棕黃色變成紅棕色，最終溶液呈淺綠色．查閱資料得知 Fe（HSO₃）²⁺在溶液中呈紅棕色且具有較強(qiáng)還原性，能被Fe³⁺氧化為SO₄^2-．則Fe（HSO₃）²⁺與Fe³⁺在溶液中反應(yīng)的離子方程式是Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺．

Answer 1

分析 （1）制取氣體的反應(yīng)裝置，實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)檢查裝置的氣密性，運(yùn)用氣體的體積熱脹冷縮的原理檢查裝置的氣密性；根據(jù)盛裝NaOH溶液的儀器的特征及常見儀器的名稱分析解答；
（2）三價(jià)鐵離子為弱堿陽離子，部分水解生成氫氧化鐵，先將FeCl₃固體完全溶于適量濃鹽酸中，再加水稀釋，抑制氯化鐵水解；根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的儀器分析；
（3）向5mLlmo1•L^-1FeCl₃溶液中通入足量的SO₂，SO₂與FeCl₃的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和鹽酸；反應(yīng)后溶液顯酸性，再加入NaOH稀溶液，先發(fā)生中和反應(yīng)，然后再反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，生成二氧化硫排盡空氣，氫氧化亞鐵不被氧化為氫氧化鐵；
（4）Fe（HSO₃）²⁺被Fe³⁺氧化為SO₄^2-，F(xiàn)e³⁺被還原為Fe²⁺，根據(jù)氧化還原電子得失配平．

解答 解：（1）探究SO₂與FeCl₃溶液的反應(yīng)，需制取SO₂氣體，制取氣體的反應(yīng)裝置，制取之前應(yīng)檢查裝置的氣密性，用雙手（或熱毛巾）握住試管時(shí)，相當(dāng)于給裝置中的氣體加熱，氣體的體積熱脹冷縮，B中有氣泡產(chǎn)生，移開雙手，溫度降低，氣體的體積縮小，B中導(dǎo)管形成一段水柱，氣密性良好，二氧化硫尾氣用NaOH溶液吸收，盛裝NaOH溶液的儀器斗體的下口安裝一三通結(jié)構(gòu)的活塞，活塞的兩通分別與兩下管連接，為分液漏斗，
故答案為：檢查裝置的氣密性；分液漏斗；
（2）三價(jià)鐵離子為弱堿陽離子，部分水解生成氫氧化鐵，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，所以配制的氯化鐵中含有雜質(zhì)氫氧化鐵，依據(jù)鹽類水解平衡移動(dòng)原理，加入鹽酸可以抑制氯化鐵的水解；配制100mL1mol/L FeCl₃溶液，所需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、100mL的容量瓶，定量玻璃儀器是100mL的容量瓶，
故答案為：抑制氯化鐵水解；100mL的容量瓶；
（3）SO₂與FeCl₃的發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和鹽酸，離子反應(yīng)為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
溶液顯酸性，再加入NaOH稀溶液，先發(fā)生中和反應(yīng)，然后再反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，生成二氧化硫排盡空氣，氫氧化亞鐵不被氧化為氫氧化鐵；
現(xiàn)象為：開始無現(xiàn)象，然后產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；產(chǎn)生白色沉淀；
（4）Fe（HSO₃）²⁺被Fe³⁺氧化為SO₄^2-，F(xiàn)e³⁺被還原為Fe²⁺，反應(yīng)離子方程式為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題為SO₂的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，涉及裝置氣密性的檢驗(yàn)，溶液配制、物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)原理的運(yùn)用，側(cè)重學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力考查，題目難度中等．