Question

已知：將SO₂通入FeCl₃溶液中，溶液顏色會變?yōu)闇\綠色，其原理可表示為：

（1）請配平上述離子方程式；
（2）若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol，則參加反應(yīng)的SO₂在標準狀況下的體積為

 

．
（3）向KI溶液中通入Cl₂，溶液由無色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式為：2I ^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；向FeSO₄溶液中通入Cl₂，溶液由淺綠色變成黃色，反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（4）為比較Fe²⁺與I^- 的還原性強弱，現(xiàn)僅提供以下藥品：FeSO₄溶液、KI溶液、Cl₂的水溶液、淀粉溶液．儀器僅提供試管、膠頭滴管．進行實驗探究：
①提出假設(shè)：假設(shè)1：Fe²⁺還原性強于I ^-；
假設(shè)2：

 

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②設(shè)計方案：請在下表中寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：
步驟2：

③若實驗結(jié)果證明I^-還原性強于Fe²⁺，則向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：

 

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Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng),氯氣的化學性質(zhì),二氧化硫的化學性質(zhì)

專題：氧化還原反應(yīng)專題,元素及其化合物

分析：（1）Fe³⁺→Fe²⁺，化合價從+3→+2，降低1價，SO₂→SO₄^2-，化合價從+4→+6，升高2價，結(jié)合電子守恒和電荷守恒、原子守恒分析；
（2）由反應(yīng)可知，1molSO₂反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子；
（3）向FeSO₄溶液中通入Cl₂，溶液由淺綠色變成黃色，亞鐵離子被氧化；
（4）①Fe²⁺還原性強于I^-或Fe²⁺還原性弱于I^-；
②向KI溶液中滴加氯水，溶液由無色變成黃色，向FeSO₄溶液中滴加氯水，溶液由淺綠色也變成黃色；步驟2可以用淀粉溶液檢驗碘單質(zhì)的存在，也可以用KSCN溶液檢驗鐵離子的存在；
③若實驗結(jié)果證明I^-還原性強于Fe²⁺，則向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反應(yīng)，由電子守恒可知碘離子、亞鐵離子均全被氧化．

解答： 解：（1）Fe³⁺→Fe²⁺，化合價從+3→+2，降低1價，SO₂→SO₄^2-，化合價從+4→+6，升高2價，化合價升高和降低總數(shù)相等，
故鐵元素前面系數(shù)為2，硫元素前面系數(shù)為1，則2Fe³⁺+1SO₂+H₂O═2Fe²⁺+1SO₄^2-+H⁺，再根據(jù)氧原子守恒可知H₂O前面系數(shù)為2，H⁺前系數(shù)為4，
故答案為：2；1；2；2；1；4；
（2）由反應(yīng)可知，1molSO₂反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol，則參加反應(yīng)的SO₂在標準狀況下的體積為0.1mol×

1

2

×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：1.12L；
（3）淺綠色為亞鐵離子顏色，黃色為三價鐵離子顏色，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，說明亞鐵離子被氧化為鐵離子，離子反應(yīng)為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（4）①假設(shè)1：Fe²⁺還原性強于I^-；假設(shè)2：I^-還原性強于Fe²⁺，故答案為：I^-還原性強于Fe²⁺；
②步驟1：向FeSO₄溶液中滴加1～2滴氯水，溶液由淺綠色變成黃色，向KI溶液中滴加1～2滴氯水，溶液由無色變成黃色，因此取2mL FeSO₄溶液和2mL KI溶液混合于試管中，再滴加1～2滴氯水的現(xiàn)象為溶液變?yōu)辄S色；
步驟2：可以用淀粉溶液檢驗碘單質(zhì)的存在，溶液變藍，證明I^-的還原性強于Fe²⁺，也可以用20%KSCN溶液檢驗鐵離子的存在，向試管中繼續(xù)滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅，也說明I^-的還原性強于Fe²⁺，
故答案為：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于試管中，再滴加1～2滴氯水	溶液變成黃色．結(jié)論：可能是生成了Fe3+、也可能是生成了I2．
步驟2：向試管中繼續(xù)滴加幾滴20%KSCN溶液或	溶液不變紅，說明I-的還原性強于Fe2+或 溶液變藍，說明I-的還原性強于Fe2+

；
③若實驗結(jié)果證明I^-還原性強于Fe²⁺，則向含有1mol FeI₂的水溶液中通入1.5mol Cl₂充分反應(yīng)，由電子守恒可知碘離子、亞鐵離子均全被氧化，離子反應(yīng)為2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=6Cl^-+2Fe³⁺+2I₂，故答案為：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂=6Cl^-+2Fe³⁺+2I₂．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)及計算、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計等，綜合性較強，側(cè)重分析能力及實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注重高頻考點的考查，題目難度中等．