Question

【題目】某化學研究性學習小組探究Fe3＋和SO之間發生的反應。

（1）取5 mL FeCl3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________________________。

（3）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：0.1 mol·L-1 BaCl2、3 mol·L-1 鹽酸、3 mol·L-1 硝酸、新制氯水、20% KSCN、0.5 mol·L-1 KI；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，該操作名稱為____。

Ⅱ.檢驗過程

①簡述證明溶液中含有Fe2＋的操作方法：_________________________________________；

②檢驗溶液中含有另一種離子可選用的試劑是：_______________________。

Answer 1

【答案】Fe(OH)3膠體SO32－＋2Fe3＋＋H2O===2Fe2＋＋SO42－＋2H＋SO42－滲析取適量燒杯中的溶液于試管中，滴加2～3滴20% KSCN溶液，沒有明顯變化，再加入足量氯水(或3 mol/L硝酸)，溶液變血紅色，證明溶液中含有Fe2＋3 mol·L-1 鹽酸、0.1 mol·L-1 BaCl2

【解析】

（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，則反應的方程式是：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+。在該反應中氧化劑Fe3+生成還原產物Fe2+；還原劑SO32-氧化為氧化產物SO42-。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SO42-。提純膠體的方法是滲析；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SO32-轉化為SO2氣體，再滴加0.1mol/L BaCl2溶液，若產生白色沉淀，就證明含有SO42-。

（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，產生了紅褐色的氫氧化鐵膠體，所以紅褐色液體是氫氧化鐵膠體。（2）如果二者混合發生氧化還原反應，Fe3+被還原為Fe2+、SO32-被氧化為SO42-，則反應的離子方程式是：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+。（3）在該反應中還原產物Fe2+、氧化產物SO42-。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SO42-。Ⅰ.提純膠體的操作名稱是滲析。Ⅱ. ①證明溶液中含有Fe2＋的操作方法是：取適量燒杯中的溶液于試管中，滴加2～3滴20% KSCN溶液，沒有明顯變化，再加入足量氯水(或3 mol/L硝酸)，溶液變血紅色，證明溶液中含有Fe2＋；②檢驗溶液中含有SO42-的方法是：向溶液中加入足量3mol/L的鹽酸使SO32-轉化為SO2氣體，再滴加0.1mol/L BaCl2溶液，若產生白色沉淀，就證明含有SO42-，所以可選用的試劑是：3 mol·L-1 鹽酸、0.1 mol·L-1 BaCl2。