Question

（2011?肇慶一模）某同學為了驗證Fe³⁺是否能氧化H₂SO₃生成了SO₄^2-，他用50mL0.1mol/LFeCl₃溶液吸收制取SO₂氣體的尾氣后，進行以下實驗：
（1）檢驗吸收液中的SO₄^2-：

取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀

，證明Fe³⁺能夠把H₂SO₃氧化成SO₄^2-．
（2）請配平并完成上述反應中的化學方程式：
2FeCl₃+SO₂+

2H₂O

═

2FeCl₂

+H₂SO₄+

2HCl

，反應中的氧化產物是

H₂SO₄

（寫化學式）．
（3）吸收液中除了含有H⁺、Cl^-、SO₄^2-以外，對其它成份（Fe³⁺、Fe²⁺、H₂SO₃）的可能組合進行探究：
①提出假設． 假設1：溶液中存在Fe³⁺、Fe²⁺；  假設2：溶液中存在

Fe²⁺、H₂SO₃

②設計方案、進行實驗，驗證假設．請寫出實驗步驟以及預期現象和結論（可不填滿）．限選實驗試劑和儀器：試管、滴管、0.1moL?L^-1KMnO₄、0.1moL?L^-1KSCN溶液、品紅稀溶液．

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：用試管取樣品溶液2～3mL，再用滴管取 0.1mol/LKSN溶液向試管中滴入1～2滴	若出現血紅色，則假設1成立；若未出現血紅色，則假設1不成立（或假設2成立）
步驟2： 另取1～3mL樣品溶液于試管中 滴入1～2mL品紅稀溶液	若品紅溶液紅色褪色，則假設2成立 若品紅溶液不褪色，則假設2不成立
步驟3：

Answer 1

分析：（1）硫酸根可以和鋇離子反應生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干擾；
（2）二氧化硫可以被三價鐵氧化為硫酸根離子，三價鐵自身被還原為亞鐵離子，根據氧化還原反應的電子守恒和原子守恒來配平方程式，化合價升高元素所在的產物是氧化產物；
（3）三價鐵離子具有氧化性，亞硫酸具有還原性，二者不能組合，三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色，二氧化硫能使品紅褪色，據此來分析存在的微粒．

解答：解：（1）Fe³⁺能夠把H₂SO₃氧化成SO₄^2-，溶液中存在硫酸根離子，證明反應發(fā)生了，硫酸根可以和鋇離子反應生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干擾，所以硫酸根的檢驗方法是：取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀，就證明了Fe³⁺能夠把H₂SO₃氧化成SO₄^2-，
故答案為：取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀；
（2）二氧化硫可以被三價鐵氧化為硫酸根離子，三價鐵自身被還原為亞鐵離子，所以產物有氯化亞鐵和硫酸以及鹽酸，根據電荷守恒和原子守恒，氯化鐵和二氧化硫反應的化學方程式為：2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，反應中，化合價升高元素是，所以硫酸是氧化產物，故答案為：2H₂O；2FeCl₂；2HCl；H₂SO₄；
（3）①三價鐵離子具有氧化性，亞硫酸具有還原性，二者不能組合，所以假設2：溶液中存在Fe²⁺、H₂SO₃，故答案為：Fe²⁺、H₂SO₃；
②三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色，亞硫酸中的二氧化硫能使品紅褪色，，檢驗三價鐵可以將0.1mol/LKSN溶液1～2滴加到待測樣品中，檢驗亞硫酸可以將品紅滴到樣品中，驗證時不能使用KMnO₄溶液，因它可以同時氧化Fe²⁺和H₂SO₃，由于用FeCl₃溶液吸收制取SO₂氣體，Fe³⁺可以氧化H₂SO₃，故Fe³⁺與H₂SO₃不能共存，溶液中有H₂SO₃就一定有Fe²⁺．所以用品紅驗證了H₂SO₃的存在就不必再驗證Fe²⁺，故答案為：

實驗步驟	預期現象和結論
步聚1：0.1mol/LKSN溶液向試管中滴入1～2滴
步驟2：另取1～3mL樣品溶液于試管中（1分），滴入1～2mL品紅稀溶液	若品紅溶液紅色褪色，則假設2成立；若品紅溶液不褪色，則假設2不成立（或假設1成立）

點評：本題考查學生氧化還原反應的有關知識，注重學生實驗方案的設計知識，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．