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 I

甲、乙两同学研究Na₂SO₃溶液与FeCl₃溶液反应的情况．

（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，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，完成并配平其反应的离子方程式：

□Fe³⁺+□SO₃^2﹣+□　　═□Fe²⁺□　　+□　　

乙同学查阅资料得知：

（3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe（OH）₃，设计并完成如下实验：

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）进一步确认Na₂SO₃溶液与FeCl₃溶液反应的情况，乙同学设计并完成如下实验：

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已知H₂SO₃是弱酸，请结合电离方程式说明步骤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．

考点：

性质实验方案的设计．.

专题：

实验设计题．

分析：

（1）FeCl₃是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性；

（2）①步骤I中溶液呈红褐色的原因是：Fe³⁺+3H₂O═Fe（OH）₃+3H⁺，加入Na₂SO₃后，c（H⁺）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）₃；

②Fe³⁺→Fe²⁺，化合价从+3→+2，降低1价，SO₃^2﹣→SO₄^2﹣，化合价从+4→+6，升高2价，根据化合价升高和降低总数相等以及原子守恒配平得方程式2Fe³⁺+SO₃^2﹣+H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2﹣+2H⁺；

（3）根据乙同学查阅资料得知：1．Fe²⁺与SO₃^2﹣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，故而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，由是 FeSO₃和FeCl₃的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”；

（4）①a．K₃[Fe（CN）₆]溶液与Fe²⁺ 会产生蓝色沉淀；

b．KSCN溶液用于检验Fe³⁺；

c．溶液中的二氧化硫会干扰KMnO₄溶液检验Fe²⁺；

②步骤III中出现红褐色的原因：H₂SO₃⇌H⁺+HSO₃^﹣；HSO₃^﹣⇌H⁺+SO₃^2﹣，SO₃^2﹣与被还原生成的Fe²⁺结合为FeSO₃，与剩余的FeCl₃溶液混合而呈现红褐色．

解答：

解：（1）FeCl₃是强酸弱碱盐，铁离子水解而导致其溶液呈酸性，水解离子方程式为Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+2H⁺，所以其溶液pH＜7，故答案为：＜；

（2）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，原因是：Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，加入Na₂SO₃后，c（H⁺）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）₃，故答案为：Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺，加入Na₂SO₃后，c（H⁺）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）₃；

②Fe³⁺→Fe²⁺，化合价从+3→+2，降低1价，SO₃^2﹣→SO₄^2﹣，化合价从+4→+6，升高2价，根据化合价升高和降低总数相等以及原子守恒配平得方程式2Fe³⁺+SO₃^2﹣+H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2﹣+2H⁺，故答案为：2Fe³⁺+SO₃^2﹣+H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2﹣+2H⁺；

（3）根据乙同学查阅资料得知：1．Fe²⁺与SO₃^2﹣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，故而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，理由是 FeSO₃和FeCl₃的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”，故答案为：FeSO₃和FeCl₃的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”；

（4）①a．K₃[Fe（CN）₆]溶液与Fe²⁺ 会产生蓝色沉淀，故可用于检验步骤III中红褐色溶液是否含有Fe²⁺，故a正确；

b．KSCN溶液用于检验Fe³⁺，故b错误；

c．溶液中的二氧化硫会干扰KMnO₄溶液检验Fe²⁺，故c错误；

故选a；

②步骤III中出现红褐色的原因：H₂SO₃⇌H⁺+HSO₃^﹣、HSO₃^﹣⇌H⁺+SO₃^2﹣，SO₃^2﹣与被还原生成的Fe²⁺结合为FeSO₃，与剩余的FeCl₃溶液混合而呈现红褐色，

故答案为：H₂SO₃⇌H⁺+HSO₃^﹣、HSO₃^﹣⇌H⁺+SO₃^2﹣，SO₃^2﹣与被还原生成的Fe²⁺结合为FeSO₃，与剩余的FeCl₃溶液混合而呈现红褐色．

点评：

本题考查了探究反应机理的方法，题目难度中等，本题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．