某小组进行如下实验:向0.1mol•L-1FeCl3溶液中通入SO2或加入Na2SO3溶液,均得到红色溶液。
已知:溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化的曲线如图所示。

I.推测Fe3+与溶液中的某种+4价含硫微粒形成了红色的配离子。设计如下实验(均在常温下进行):
实验 | 溶液1(1mL) | 溶液2(10mL) | 现象 |
A | 0.1mol•L-1FeCl3溶液 | SO2的饱和溶液 | 溶液1与溶液2混合后,实验A、B、C所得溶液红色依次加深 |
B | 0.1mol•L-1FeCl3溶液 | SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=5.0 | |
C | 0.1mol•L-1FeCl3溶液 |
SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=10 SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=10
|
(2)配离子的配体为SO32-的实验证据是
随着c(SO32-)增大,溶液红色加深
随着c(SO32-)增大,溶液红色加深
。II.探究pH对FeCl3和Na2SO3反应的影响。设计如下实验:
序号 | 实验a | 实验b |
方案 | 5mL酸化的0.1mol•L-1FeCl3与2mL0.1mol•L-1Na2SO3混合得红色溶液,测得pH=1.7 | 5mL酸化的0.1mol•L-1FeCl3与2mL0.1mol•L-1Na2SO3混合得红色溶液,加几滴浓盐酸,调pH=1.3 |
现象 | 放置10分钟后,溶液红色均褪去,实验b中溶液褪色更快。经检验,褪色后的溶液中均存在Fe2+。 |
i.甲认为pH降低,有利于Fe3+氧化SO32-,导致实验b中溶液褪色更快。
①从电极反应的角度,进行理论分析:还原反应为:Fe3++e-═Fe2+氧化反应为:
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
。②已知上述实验条件下pH对Fe3+的氧化性几乎没有影响。从平衡移动的角度判断pH对SO32-还原性的影响是
减弱
减弱
(填“增强”或“减弱”)。③通过理论分析,甲认为其猜测
不成立
不成立
(填“成立”或“不成立”),并进一步实验,获得了证据。实验方案为:反应相同时间,分别取实验a和b中的溶液,检测 Fe2+
Fe2+
浓度(填离子符号),比较其大小关系。ii.乙猜测pH降低,有利于
O2
O2
氧化SO32-,导致实验b中溶液褪色更快。④将乙的假设补充完整
pH降低不利于O2氧化SO32-
pH降低不利于O2氧化SO32-
(填化学式)。⑤乙设计实验进行验证:
取10mL0.1mol•L-1Na2SO3溶液加硫酸调pH=1.7,用KMnO4溶液滴定,消耗体积为V1。另取一份相同的溶液放置10分钟后,再用KMnO4溶液滴定,消耗体积为V2。前后差值(V1-V2)为ΔVa。用同样的方法对10mL0.1mol•L-1Na2SO3(含H2SO4)pH=1.3进行滴定,消耗KMnO4溶液前后体积差值为ΔVb。经对比可知,ΔVa>ΔVb,由此得出的实验结论是
乙猜测不成立
乙猜测不成立
。(4)综合上述分析,pH降低,有利于
SO32-与H+
SO32-与H+
反应的发生,导致实验b中溶液褪色更快。【考点】铁及其化合物的性质实验.
【答案】SO2的饱和溶液,用NaOH固体调pH=10;随着c(SO32-)增大,溶液红色加深;SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+;减弱;不成立;Fe2+;O2;pH降低不利于O2氧化SO32-;乙猜测不成立;SO32-与H+
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:106引用:2难度:0.6
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(4)提出合理假设:
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假设3:产物中既有+2价铁,又有+3价铁.
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