Question

13．從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)．以FeCl₃溶液為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，探究其與堿性物質(zhì)之間反應(yīng)的復(fù)雜多樣性．實(shí)驗(yàn)如圖1：

（1）①中反應(yīng)的離子方程式是3Mg（OH）₂+2Fe³⁺=2Fe（OH）₃（膠體）+3Mg²⁺．
（2）②中逸出的無(wú)色氣體是CO₂．從物質(zhì)類別的角度分析，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是兩者都為強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸反應(yīng)（寫(xiě)一條）；從化合價(jià)的角度分析，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是Na₂CO₃中碳原子為最高正價(jià)+4，無(wú)還原性；Na₂SO₃中硫原子+4價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性（寫(xiě)一條）．
（3）對(duì)于③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同學(xué)們有諸多猜測(cè)，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．甲取③中的紅棕色溶液少許，滴入少量鹽酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀．甲得出結(jié)論：FeCl₃與Na₂SO₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，離子方程式是2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺．
Ⅱ．乙認(rèn)為甲的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了甲的結(jié)論是正確的．其實(shí)驗(yàn)方案是�、壑械募t棕色溶液少許，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀．
（4）受以上實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，同學(xué)們對(duì)pH≈8的1mol/LNaF溶液與FeCl₃溶液混合時(shí)的現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象	④向2mL 0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL1mol/L NaF溶液，溶液變無(wú)色．
	⑤向2mL 0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL 蒸餾水，溶液顏色變淺．

Ⅰ．⑤的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖桥懦�加水稀釋�?duì)溶液顏色變化的影響．
Ⅱ．為探究④中溶液變無(wú)色的原因，進(jìn)行如圖2實(shí)驗(yàn)：（資料顯示：FeF₃溶液為無(wú)色．）用平衡移動(dòng)原理解釋紅褐色沉淀產(chǎn)生的原因無(wú)色溶液中存在平衡：Fe³⁺+3F^-?FeF₃，加入NaOH后，F(xiàn)e³⁺更易與OH^-結(jié)合生成難溶的Fe（OH）₃
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)eCl₃溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與堿性物質(zhì)的pH、離子的性質(zhì)有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)產(chǎn)生紅褐色膠體得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知①中反應(yīng)的離子方程式；
（2）由FeCl₃和Na₂CO₃的性質(zhì)可知逸出的無(wú)色氣體是CO₂，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是兩者都為強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸反應(yīng)．從化合價(jià)的角度分析，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是Na₂CO₃中碳原子為最高正價(jià)+4，無(wú)還原性；Na₂SO₃中硫原子+4價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性；
（3）Ⅰ、三價(jià)鐵離子具有氧化性，能氧化SO₃^2-，生成硫酸根離子，同時(shí)三價(jià)鐵離子被還原為亞鐵離子；
Ⅱ、�、壑械募t棕色溶液少許，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀；
（4）Ⅰ．排除加水稀釋對(duì)溶液顏色變化的影響；
Ⅱ、無(wú)色溶液中存在平衡：Fe³⁺+3F^-?FeF₃，加入NaOH后，F(xiàn)e³⁺更易與OH^-結(jié)合生成難溶的Fe（OH）₃
（5）FeCl₃溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與堿性物質(zhì)的pH、陰、陽(yáng)離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件有關(guān)．

解答 解：（1）①中反應(yīng)的離子方程式：3Mg（OH）₂+2Fe³⁺=2Fe（OH）₃（膠體）+3Mg²⁺，故答案為：3Mg（OH）₂+2Fe³⁺=2Fe（OH）₃（膠體）+3Mg²⁺；
（2）FeCl₃溶液和Na₂CO₃溶液反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色氣體CO₂，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的共性是兩者都為強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸反應(yīng)．從化合價(jià)的角度分析，Na₂CO₃與Na₂SO₃在化學(xué)性質(zhì)方面的差異是Na₂CO₃中碳原子為最高正價(jià)+4，無(wú)還原性；Na₂SO₃中硫原子+4價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性，故答案為：CO₂；共性：兩者都為強(qiáng)堿弱酸鹽，能與強(qiáng)酸反應(yīng)；差異：Na₂CO₃中碳原子為最高正價(jià)+4，無(wú)還原性；Na₂SO₃中硫原子+4價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性；
（3）Ⅰ、三價(jià)鐵離子能氧化SO₃^2-，生成硫酸根離子，同時(shí)三價(jià)鐵離子被還原為亞鐵離子，其反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；
Ⅱ、�、壑械募t棕色溶液少許，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故答案為：�、壑械募t棕色溶液少許，滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍(lán)色沉淀；
（4）Ⅰ．加水稀釋對(duì)溶液顏色變化有影響，故答案為：排除加水稀釋對(duì)溶液顏色變化的影響；
Ⅱ、無(wú)色溶液中存在平衡：Fe³⁺+3F^-?FeF₃，加入NaOH后，F(xiàn)e³⁺更易與OH^-結(jié)合生成難溶的Fe（OH）₃，故答案為：無(wú)色溶液中存在平衡：Fe³⁺+3F^-?FeF₃，加入NaOH后，F(xiàn)e³⁺更易與OH^-結(jié)合生成難溶的Fe（OH）₃；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)eCl₃溶液與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)的多樣性與堿性物質(zhì)的pH、離子的性質(zhì)有關(guān)，故答案為：堿性物質(zhì)的pH、離子的性質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究反應(yīng)機(jī)理的方法，鐵的重要化合物性質(zhì)、電離方程式、離子方程式的書(shū)寫(xiě)，題目難度中等，注意掌握常見(jiàn)元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)，明確離子方程式、電離方程式的書(shū)寫(xiě)原則，本題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．