Question

某化學研究性學習小組探究Fe³⁺和SO₃^2-之間發生的反應。
（1）取5mLFeCl₃濃溶液于試管中，逐滴加入Na₂SO₃濃溶液，觀察到溶液顏色由黃色變為紅棕色，繼續加入Na₂SO₃濃溶液至過量，溶液顏色加深，最終變為紅褐色。無氣泡產生，無沉淀生成。這種紅褐色液體是___________________。
（2）除了觀察到以上的現象外，有成員提出了另一種可能：發生氧化還原反應。反應的離子方程式為                                           。
研究性學習小組設計了兩種實驗方案證明發生了氧化還原反應。請把實驗方案補充完整：
方案一：檢驗溶液中含有Fe²⁺證明發生了氧化還原反應
方案二：檢驗溶液中含有         證明發生了氧化還原反應
實驗用品：0.1mol/L BaCl₂、3mol/L鹽酸、0.1mol/LKMnO₄（H⁺）、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI；試管若干、膠頭滴管若干
Ⅰ預處理：將（1）中獲得的混合物放在如圖裝置中處理足夠時間。

Ⅱ檢驗過程

操 作	現象及結論
基于方案一：
基于方案二：

 

Answer 1

（1）Fe(OH)₃膠體 （2）2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺ （3）SO₄^2-

操作	現象及結論
基于方案一：取少量燒杯中的溶液于試管中，滴加20℅KSCN溶液，再加入適量氯水。	溶液開始不變色，加入氯水后變紅色，證明溶液含有Fe2+
基于方案二：取少量燒杯中的溶液于試管中，加入足量3mol/L的鹽酸，再滴加0.1mol/L BaCl2溶液。	溶液加鹽酸時產生刺激性氣體，當加入BaCl2有白色沉淀生成，證明含有SO42-

 

解析試題分析：（1）FeCl₃是強酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性； Na₂SO₃是強堿弱酸鹽水解使溶液顯堿性。當二者混合時，對彼此的水解起到了促進作用，所以產生了紅褐色的氫氧化鐵膠體。（2）如果二者混合發生氧化還原反應，則反應的兩種方程式是：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺。在該反應中氧化劑Fe³⁺生成還原產物Fe²⁺；還原劑SO₃^2-氧化為氧化產物SO₄^2-。所以證明發生了氧化還原反應可以通過檢驗溶液中含有Fe²⁺或檢驗溶液中含有SO₄^2-。方案一：利用Fe³⁺遇到SCN-產生血紅色溶液，而Fe²⁺遇到SCN-不會發生反應，Fe²⁺遇到氯水被氧化為Fe³⁺后產生血紅色溶液。來檢驗溶液中含有Fe²⁺。方案二：向溶液中加入足量3mol/L的鹽酸使SO₃^2-轉化為SO₂氣體溢出，再滴加0.1mol/L BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，就證明含有SO₄^2-。
考點：考查Fe³⁺和SO₃^2-之間發生的反應的原理。