Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組討論Fe³⁺和SO₃^2-之間發(fā)生怎樣的反應(yīng)，提出了兩種可能：一是發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe³⁺+ SO₃^2-+H₂O=2Fe³⁺ + SO₄^2-+2H⁺；二是發(fā)生雙水解反應(yīng)2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂0=2Fe（OH）₃（膠體）+3H₂SO₃。為了證明是哪一種反應(yīng)發(fā)生，同學(xué)們設(shè)計并實施了下列實驗，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

實驗Ⅰ、學(xué)生選擇的實驗用品：Na₂SO₃濃溶液、BaCl₂稀溶液、稀鹽酸；試管若干、膠頭滴管若干，從選擇的藥品分析，作者設(shè)計這個實驗的目的是                       。

實驗Ⅱ、取5mL FeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入NaSO₃濃溶液，觀察到溶液顏色由黃色變?yōu)榧t棕色，無氣泡產(chǎn)生，無沉淀生成，繼續(xù)加入Na₂SO₃濃溶液至過量，溶液顏色加深，最終變?yōu)榧t褐色。這種紅褐色液體是               。向紅褐色液體中逐滴加入稀鹽酸至過量，可以觀察到的現(xiàn)象是               。將溶液分成兩等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，反應(yīng)的離子方程式為                 。另一份中加入BaCl₂稀溶液，有少量白色沉淀生成，產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是                    。

實驗Ⅲ、換用稀釋的FeCl₃和Na₂SO₃ 溶液重復(fù)實驗Ⅱ，產(chǎn)生的現(xiàn)象完全相同。

由上述實驗得出的結(jié)論是                                               。

若在FeCl₃濃溶液中加入Na₂CO₃濃溶液，觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                                             。

從形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是從上述實驗中可以看到，二者的水溶液于氯化鐵溶液反應(yīng)的現(xiàn)象差別很大，分析其原因可能是：

①                                                              ；

②                                                             。

Answer 1

實驗Ⅰ：檢驗Na₂SO₃是否變質(zhì)（或檢驗Na₂SO₃溶液中是否混有Na₂SO₄）

實驗Ⅱ：氫氧化鐵膠體（或膠體）；先產(chǎn)生紅褐色沉淀，后沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)辄S色；有氣泡產(chǎn)生；Fe³⁺+3SCN^-=Fe(SCN)₃；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓

實驗III：Fe³⁺與SO₃^2-同時發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng)，2Fe³⁺+3CO₃^2—+3H₂O=2Fe(OH)₃↓+3CO₂↑

①SO₃^2—有較強的還原性，CO₃^2—沒有還原性   ②SO₃^2—水解能力較CO₃^2—小

解析:

實驗Ⅰ實際是逆向考查檢驗SO₄^2-需要用到的藥品，同時也提醒學(xué)生在日常學(xué)習(xí)作化學(xué)實驗時首先注意的一點，就是要明確實驗的目的，注重科學(xué)研究的目的性和計劃性。實驗Ⅰ中，選擇的藥品中無Fe³⁺，只有Na₂SO₃濃溶液、BaCl₂稀溶液、稀鹽酸，顯然是為了檢驗Na₂SO₃是否變質(zhì)（或檢驗Na₂SO₃溶液中是否混有Na₂SO₄）；

實驗Ⅱ檢驗反應(yīng)生成的Fe(OH)₃膠體以及膠體的鹽析，以及向生成物中加BaCl₂溶液和稀鹽酸，結(jié)果證明有BaSO₄ 沉淀生成；

實驗III：是采用對照實驗，將FeCl₃和Na₂SO₃稀釋，重復(fù)做以上實驗，實驗現(xiàn)象一致，則說明Fe³⁺與SO₃^2-同時發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng)；將Na₂CO₃代替Na₂SO₃ ，實驗的現(xiàn)象只有相互促進水解的反應(yīng)發(fā)生，與上述的反應(yīng)不同的是，此反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，并未出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)，表明此反應(yīng)的水解比上述反應(yīng)劇烈，且不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是SO₃^2—有較強的還原性，CO₃^2—沒有還原性；SO₃^2—水解能力較CO₃^2—小.