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某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应。
资料:铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}可以与Fe2+形成蓝色沉淀,常用于Fe2+检验。
(1)实验室常用70%硫酸与亚硫酸钠固体制备SO2,写出反应的化学方程式
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2

(2)该小组同学预测SO2与FeCl3,溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色,写出相关反应的离子方程式
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

(3)向试管B中溶液通入SO2至饱和,溶液变成红色,静置5min后,溶液的颜色从红色慢慢变回黄色。静置9h后,溶液慢慢由黄色变为浅绿色。
①甲同学认为溶液变红的原因是通入SO2后,Fe3+水解程度增大,形成Fe(OH)3胶体。乙同学根据SO2的性质否定了这一推论,原因是
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H2SO3⇌H++HSO3-,SO2的通入将抑制Fe3+水解
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H2SO3⇌H++HSO3-,SO2的通入将抑制Fe3+水解

②丙同学取上述5min后的黄色溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。该同学认为SO2与Fe3+发生氧化还原反应。丁同学认为该结论不严谨,重新设计并进行实验,证明两者发生了氧化还原反应,写出实验方案及现象
制取SO2前,先往A装置内通入过量N2,以排尽装置内的空气,然后再制取SO2,并将SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黄色溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
制取SO2前,先往A装置内通入过量N2,以排尽装置内的空气,然后再制取SO2,并将SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黄色溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀

(4)查阅资料:Fe3+计能与S(IV)微粒形成红色配合物。
该小组同学分析SO2水溶液成分,猜想可能是其中含S(Ⅳ)微粒SO2、H2SO3
HSO3-、SO32-
HSO3-、SO32-
与Fe3+形成配合物而使溶液呈现红色。进行如下实验:
序号 实验 加入试剂 现象
        2mL1mol⋅L-1NaHSO3溶液;再滴加几滴盐酸 溶液变成红色,比(3)中溶液红色深;滴加盐酸后,溶液颜色由红色变成黄色
2mL1mol⋅L-1Na2SO3溶液 溶液变成红色,比Ⅰ中溶液红色深
①a=
1
1

②根据实验Ⅰ现象,溶液中SO2、H2SO3浓度增大,红色消失,说明红色物质可能与SO2、H2SO3无关;
实验Ⅱ中加入Na2SO3溶液比实验I中加入NaHSO3溶液,溶液红色更深
实验Ⅱ中加入Na2SO3溶液比实验I中加入NaHSO3溶液,溶液红色更深
,红色物质可能与SO32-有关。
(5)通过上述实验可得结论:
①SO2与FeCl3溶液的反应,可以发生配位反应、氧化还原反应。
溶液碱性越强,配位反应进行的程度越大
溶液碱性越强,配位反应进行的程度越大

【答案】Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H2SO3⇌H++HSO3-,SO2的通入将抑制Fe3+水解;制取SO2前,先往A装置内通入过量N2,以排尽装置内的空气,然后再制取SO2,并将SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黄色溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;HSO3-、SO32-;1;实验Ⅱ中加入Na2SO3溶液比实验I中加入NaHSO3溶液,溶液红色更深;溶液碱性越强,配位反应进行的程度越大
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:114引用:3难度:0.7
相似题
  • 1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
    (1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
    (2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
     

    (3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
     
    ;发生反应的离子方程式是
     

    (4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:
     

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:29引用:2难度:0.5
  • 2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
    Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
     
    与盐酸反应最剧烈,
     
    与盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
    (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
     

    Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
    (1)仪器A的名称为
     

    (2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为
     
     
    。(填序号)但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
    (1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
     

    (2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
     
    (填序号)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
    (3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
    (4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
     

    (5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
     
    (填序号)
    ①观察稀H2SO4 溶液呈无色  ②观察CuSO4 粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7
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