Question

某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組討論Fe³⁺溶液和SO₃^2-溶液之間發(fā)生怎樣的反應(yīng)，提出了兩種可能，寫出預(yù)計(jì)反應(yīng)的離子方程式：
一是發(fā)生氧化還原反應(yīng)

 

；二是發(fā)生互促水解反應(yīng)

 

．
為了證明發(fā)生怎樣的反應(yīng)，同學(xué)們設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實(shí)驗(yàn)Ⅰ：取5mLFeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入某Na₂SO₃濃溶液至過量，觀察到無氣泡產(chǎn)生，無沉淀生成，但溶液顏色最終變?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，可觀察到溶液最終變?yōu)辄S色．將所得溶液分成兩等份：
其中一份加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，此步實(shí)驗(yàn)的目的是

 

；另一份加入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(shí)驗(yàn)Ⅱ：將FeCl₃和Na₂SO₃溶液分別稀釋后，重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ，產(chǎn)生的現(xiàn)象完全相同．同學(xué)們由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是

 

．
指導(dǎo)老師看過上述實(shí)驗(yàn)步驟后認(rèn)為該設(shè)計(jì)有缺陷，應(yīng)在開始實(shí)驗(yàn)前對某主要藥品進(jìn)行檢驗(yàn)，該主要藥品為

 

；檢驗(yàn)的目的是

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：鐵離子具有氧化性，亞硫酸根離子具有還原性，二者之間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；鐵離子水解顯示酸性，亞硫酸根離子水解顯示堿性，二者可以發(fā)生雙水解反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：氫氧化鐵膠體是紅褐色的液體；硫氰酸鉀可以檢驗(yàn)鐵離子的存在，亞硫酸鈉很容易被氧化為硫酸鈉，硫酸鈉可以和氯化鋇反應(yīng)得到硫酸鋇沉淀，據(jù)此回答；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：亞硫酸鈉和氯化鐵混合后能生成氫氧化鐵，還能得到硫酸鋇沉淀，說明鐵離子和亞硫酸根之間即發(fā)生雙水解反應(yīng)還發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是亞硫酸鈉溶液極不穩(wěn)定，很容易被氧氣氧化為硫酸鈉，所以實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該檢驗(yàn)亞硫酸鈉是否變質(zhì)，據(jù)此回答．

解答： 解：鐵離子具有氧化性，亞硫酸根離子具有還原性，F(xiàn)e³⁺溶液和SO₃^2-溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，鐵離子水解顯示酸性，亞硫酸根離子水解顯示堿性，二者可以發(fā)生雙水解反應(yīng)：2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe²⁺+2Fe（OH）₃↓+3H₂SO₄，
故答案為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe²⁺+2Fe（OH）₃↓+3H₂SO₄；
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：FeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入Na₂SO₃濃溶液，鐵離子能夠與亞硫酸根離子發(fā)生水解生成了紅褐色的氫氧化鐵膠體；加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，反應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃，此步實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鐵離子是否被還原，加入氯化鋇生成白色沉淀，白色沉淀為硫酸鋇，反應(yīng)的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄，
故答案為：氫氧化鐵膠體（或膠體）；驗(yàn)證鐵離子是否被還原；Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：換用稀釋的FeCl₃和Na₂SO₃溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ，產(chǎn)生的現(xiàn)象完全相同，證明了Fe³⁺與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的，但是亞硫酸鈉溶液極不穩(wěn)定，很容易被氧氣氧化為硫酸鈉，所以實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該檢驗(yàn)亞硫酸鈉是否變質(zhì)，即驗(yàn)證亞硫酸根離子是否已經(jīng)被空氣氧化，如果變質(zhì)，則和鐵離子的反應(yīng)研究就失去意義，
故答案為：Fe³⁺與SO₃^2-同時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng)；Na₂SO₃濃溶液；驗(yàn)證亞硫酸根離子是否已經(jīng)被空氣氧化．

點(diǎn)評：本題考查了探究反應(yīng)機(jī)理的方法，題目難度中等，是一道不錯(cuò)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(shí)的能力．