Question

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	向2 mL 1 mol·L^-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液	溶液由棕黄色变为红褐色， 并有少量刺激性气味的气体逸出

（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- +      =F e²⁺ +        +     

乙同学查阅资料得知：

1．Fe^2+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。

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

步骤	操作	现象
II	用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液	出现“丁达尔效应”

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

步骤	操作	现象
III	向1 mol•L^-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2	溶液由黄色变为红褐色
IV	用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液	没有出现“丁达尔效应”

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。

Answer

（1）＜（2）①Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入Na2SO3后，c(H+)下降，平衡正向移动，生成Fe(OH)3 ② 2Fe3+ + SO32- +H2O = 2Fe2+ +SO42-+2H+（3）FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”（4）①a ②H2SO3H++HSO3—；HSO3—H++SO32—，SO32—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

【解析】

试题分析：（1）铁离子在溶液中水解生成Fe(OH)3产生H+，故溶液pH<7；（2）①溶液中铁离子水解生成Fe(OH)3 产生红褐色沉淀，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入Na2SO3后，SO32-与H+反应生成SO2，使溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，促进水解进行②2Fe3++SO32-+H2O = 2Fe2++SO42+2H+②由题意知铁元素的化合价降低，生成亚铁离子，硫元素化合价升高生成硫酸根离子，故反应方程式2Fe3+ + SO32- +H2O = 2Fe2+ +SO42-+2H+（3）由查阅到的资料可知墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色，也可产生“丁达尔现象”故无法确定是否为Fe(OH)3（4）①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，这是亚铁离子的特征反应，故a正确 ②H2SO3分步电离生成SO32—，SO32—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，H2SO3H++HSO3—，HSO3—H++SO32—，Fe2+ + SO32- = FeSO3。

考点：盐类水解反应；氧化还原反应；离子的检验方法；