Question

8．某化學(xué)小組在研究Na₂SO₃溶液、FeCl₃溶液性質(zhì)及反應(yīng)時，進行了下列實驗：
（1）取1mol•L^-1的Na₂SO₃溶液置于空氣中，測得其pH隨時間的變化曲線如圖所示：

①最初，Na₂SO₃溶液pH=7.8，解釋其原因的離子方程式是SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-．
②t時間段內(nèi)，造成其pH發(fā)生上述變化，用離子方程式解釋是2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-．
（2）探究Na₂SO₃溶液與FeCl₃溶液實際反應(yīng)的情況：
實驗ⅰ

裝置	操作	現(xiàn)象
	向2mL1mol•L-1FeCl3溶液中，逐滴滴加1mo•L-1Na2SO3溶液2mL	溶液黃色逐漸加深，最終得紅褐色溶液（W）

實驗ⅱ

裝置	操作	現(xiàn)象
	取1mL溶液W于試管中，向其滴加過量鹽酸，再滴加5滴BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀

①實驗ⅱ證明，溶液中含有SO₄^2-離子；
②對Na₂SO₃溶液與FeCl₃溶液實際反應(yīng)存在兩種認識：
認識Ⅰ．反應(yīng)中Fe³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，W溶液中c（Fe²⁺）一定很大，反應(yīng)的離子方程式是SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺．
認識Ⅱ．W溶液中c（Fe²⁺）應(yīng)該極小，否則W溶液不會呈紅褐色．
（3）資料顯示：Fe²⁺呈淡綠色、FeSO₃是墨綠色沉淀、堿式硫酸鐵[Fe₄（OH）₂（SO₄）₅]溶液為紅褐色．
①實驗中始終未出現(xiàn)墨綠色沉淀，說明c（Fe²⁺）極小，其原因用離子方程式解釋是4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O．
②實驗過程和結(jié)果顯示，O₂、Fe³⁺、SO₄^2-的氧化性強弱順序是O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-  O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-，．
③若Fe₄（OH）₂（SO₄）₅是造成溶液W呈紅褐色的原因之一，其形成的化學(xué)方程式是8FeCl₃+10Na₂SO₃+5O₂+4H₂O=2Fe₄（OH）₂（SO₄）₅+20NaCl+4HCl．
④用激光筆照射W溶液，發(fā)現(xiàn)有丁達爾現(xiàn)象，用離子方程式解釋原因是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．

Answer 1

分析 （1）①亞硫酸氫根水解導(dǎo)致溶液呈堿性；
②t時間段內(nèi)，造成其pH發(fā)生上述變化原因是亞硫酸跟離子不穩(wěn)定，極易被空氣中氧氣氧化；
（2）①由實驗ⅱ滴加BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，故檢驗SO₄^2-；
②認識Ⅰ．SO₃^2-與Fe³⁺和H₂O反應(yīng)生成SO₄^2-和Fe²⁺和H⁺；
（3）①c（Fe²⁺）極小，其原因是易被空氣中氧氣氧化；
②氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化物；
③FeCl₃和Na₂SO₃、O₂、H₂O反應(yīng)生成Fe₄（OH）₂（SO₄）₅和NaCl和HCl；
④Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃（膠體）．

解答 解：（1）①亞硫酸氫根水解導(dǎo)致溶液呈堿性，故離子方程式為SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，
故答案為：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
②t時間段內(nèi)，造成其pH發(fā)生上述變化原因是亞硫酸跟離子不穩(wěn)定，極易被空氣中氧氣氧化，故離子方程式為2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-，
故答案為：2SO₃^2-+O₂=2SO₄^2-；
（2）①由實驗ⅱ滴加BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，故實驗ⅱ證明，溶液中含有SO₄^2-離子，
故答案為：SO₄^2-；
②認識Ⅰ．SO₃^2-與Fe³⁺和H₂O反應(yīng)生成SO₄^2-和Fe²⁺和H⁺，故離子方程式為SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，
故答案為：SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺；
（3）①c（Fe²⁺）極小，其原因是易被空氣中氧氣氧化，故對應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O；
②實驗ⅰ中發(fā)生SO₃^2-+2Fe³⁺+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，c（Fe²⁺）極小，其原因是易被空氣中氧氣氧化，故對應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，
由氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知氧化性為O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-，
故答案為：O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-；
③FeCl₃和Na₂SO₃、O₂、H₂O反應(yīng)生成Fe₄（OH）₂（SO₄）₅和NaCl和HCl，故化學(xué)方程式為8FeCl₃+10Na₂SO₃+5O₂+4H₂O=2Fe₄（OH）₂（SO₄）₅+20NaCl+4HCl，
故答案為：8FeCl₃+10Na₂SO₃+5O₂+4H₂O=2Fe₄（OH）₂（SO₄）₅+20NaCl+4HCl；
④Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃（膠體），故離子方程式為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．

點評 本題考查了探究反應(yīng)機理的方法，題目難度中等，是一道不錯的題目，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．