Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組研究 FeCl3 溶液與 Na2SO3 溶液之間的反應(yīng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究

（1）配制 FeCl3 溶液時(shí)，先將 FeCl3 溶于濃鹽酸，再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)說(shuō) 明濃鹽酸的作用：______。

（2）甲同學(xué)認(rèn)為，上述實(shí)驗(yàn)在開(kāi)始混合時(shí)觀察到的現(xiàn)象不涉及氧化還原反應(yīng)，實(shí)驗(yàn) I中紅褐色比 II 中略淺的原因是______。

（3）乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn) II 可能發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，為了探究反應(yīng)的產(chǎn)物做了實(shí)驗(yàn) III和生成物檢驗(yàn)。

① 取少量 Na2SO3 溶液電極附近的混合液，加入______，產(chǎn)生白色沉淀，證明產(chǎn)生了 SO42-。

② 該同學(xué)又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一電極的產(chǎn)物，取少量FeCl3溶液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生____________________，證明產(chǎn)生了Fe2+。

（4）實(shí)驗(yàn) III 發(fā)生反應(yīng)的方程式是______。

（5）實(shí)驗(yàn)小組查閱資料：溶液中 Fe3+、 SO32-、OH-三種微粒會(huì)形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化：

從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度解釋實(shí)驗(yàn) I、II 現(xiàn)象背后的原因可能是：______。

Answer 1

【答案】Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+；鹽酸抑制氯化鐵水解 Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少 足量鹽酸和BaCl2溶液 藍(lán)色沉淀 2Fe3+ + SO32- + H2O 2Fe2+ + SO42-+ 2H+ 生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在O2的作用下，橙色的HOFeOSO2濃度下降，平衡不斷正向移動(dòng)，有淺綠色的Fe2+生成

【解析】

（1）FeCl3 溶液中存在Fe3+水解平衡，Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，加入濃鹽酸可以抑制其水解。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中1.0mol/L FeCl3溶液2滴，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中1.0mol/L FeCl3溶液2mL，實(shí)驗(yàn)I相對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅱ，Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少。

（3）①加入足量鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明SO42-。

②加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明Fe2+。

（4）由（3）可知，Fe3+與 SO32-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+ 和SO42-。

（5）130min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液立即變?yōu)榧t褐色，隨后變淺，可見(jiàn)生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的反應(yīng)速率慢，是因?yàn)樵谘鯕獾淖饔孟拢?/span>c(HOFeOSO2)減小，，平衡不斷正向移動(dòng)，有淺綠色的Fe2+生成，

（1）配制 FeCl3 溶液時(shí)，Fe3+會(huì)水解，Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，加入濃鹽酸可以抑制其水解，故答案為：Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+，鹽酸抑制氯化鐵水解。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中1.0mol/L FeCl3溶液2滴，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中1.0mol/L FeCl3溶液2mL，實(shí)驗(yàn)I相對(duì)于實(shí)驗(yàn)Ⅱ，Fe3+起始濃度小，雖然越稀越水解，但水解的鐵離子數(shù)目不及實(shí)驗(yàn)Ⅱ，且水解的速率不及實(shí)驗(yàn)Ⅱ，水解出的Fe(OH)3少，所以開(kāi)始混合時(shí)，實(shí)驗(yàn)I中紅褐色比Ⅱ中略淺，故答案為：Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少。

（3）①要證明產(chǎn)生了的SO42-，應(yīng)加入足量鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明產(chǎn)生了 SO42-，故答案為：足量鹽酸和BaCl2溶液。

②要證明Fe3+發(fā)生還原反應(yīng)生成了Fe2+，加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明產(chǎn)生了Fe2+，故答案為：藍(lán)色沉淀。

（4）由（3）可知，Fe3+與 SO32-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2+ 和SO42-，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Fe3+ + SO32- + H2O=2Fe2+ + SO42-+ 2H+，故答案為：2Fe3+ + SO32- + H2O=2Fe2+ + SO42-+ 2H+。

（5）130min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液立即變?yōu)榧t褐色，隨后變淺，可見(jiàn)生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的反應(yīng)速率慢，是因?yàn)樵谘鯕獾淖饔孟拢?/span>c(HOFeOSO2)減小，，平衡不斷正向移動(dòng)，有淺綠色的Fe2+生成，故答案為：生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢，在O2的作用下，橙色的HOFeOSO2濃度下降，平衡不斷正向移動(dòng)，有淺綠色的Fe2+生成。