Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證SO2的還原性，特邀你參與以下探究活動。

I.理論預(yù)測

該興趣小組實(shí)驗(yàn)實(shí)施前進(jìn)行了充分的討論交流，確定選擇SO2和FeCl3溶液的反應(yīng)來探究，并預(yù)測將SO2通入FeCl3溶液中的現(xiàn)象。小組同學(xué)想聽聽你的分析，你認(rèn)為可能觀察到的現(xiàn)象是:_____________，你預(yù)測的理論依據(jù)是(用離子方程式表示):________________________。

II.實(shí)驗(yàn)探究

(1)配制1mol/LFeCl3溶液(未用鹽酸酸化)

①下面是小組四位同學(xué)在配制溶液時的“轉(zhuǎn)移”操作，其中正確的是:_______________。

②測溶液的pH得知溶液呈酸性，其原因是:____________________ (用離子方程式表示)。

(2)SO2通入FeCl3溶液至飽和，觀察到溶液由棕黃色變?yōu)榧t棕色，并沒有觀察到預(yù)期的現(xiàn)象。將反應(yīng)后的溶液放置12小時后又出現(xiàn)了預(yù)期的結(jié)果。

查閱資料得知[Fe(HSO3)]2+為紅棕色，生成[Fe(HSO3)]2+的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。請你用化學(xué)方程式解釋將SO2通入FeCl3溶液至飽和時觀察到的現(xiàn)象:_______________。

(3)為了探究如何縮短紅棕色變?yōu)轭A(yù)期顏色的時間，小組繼續(xù)探究:另取少量FeCl3溶液，再通入SO2溶液變?yōu)榧t棕色,加濃HCl酸化，幾分鐘后變?yōu)轭A(yù)期顏色。

請你推測小組在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中“加濃HC1酸化”的目的是:_______________。

III.感悟與分享

通過探究，小組同學(xué)深受啟發(fā)、感悟良多。比如，有同學(xué)認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)才是化學(xué)的最高法庭”。請寫出一種你的感悟與同學(xué)分享:______________________。

Answer 1

【答案】 溶液由（棕）黃色變?yōu)闇\綠色 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42-+ 4H+ A Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl 增大 H+濃度， 使“FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移動， 加快預(yù)期反應(yīng)的速率 實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)；敢于質(zhì)疑，不放過實(shí)驗(yàn)中的異�，F(xiàn)象，可能獲得新知；（其他合理描述即給分）。

【解析】試題分析：本題考查SO2和FeCl3溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，涉及物質(zhì)性質(zhì)的分析，物質(zhì)的量濃度溶液的配制，鹽類的水解，外界條件對化學(xué)平衡的影響。

I.由于SO2具有還原性，Fe3+具有氧化性，預(yù)測SO2通入FeCl3溶液中SO2將Fe3+還原為Fe2+，可能觀察到的現(xiàn)象是：溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。反應(yīng)的離子方程式可表示為SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+。

II.（1）①“轉(zhuǎn)移”時防止溶液外灑，應(yīng)將玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度線以下，用玻璃棒引流溶液，答案選A。

②FeCl3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，由于Fe3+的水解使溶液呈酸性，Fe3+水解的離子方程式為Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+。

（2）根據(jù)資料，紅棕色溶液中含[Fe（HSO3）]2+，該過程中元素的化合價沒有變化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+FeCl3+H2O[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl。

（3）出現(xiàn)紅棕色是發(fā)生了反應(yīng)SO2+FeCl3+H2O[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl，縮短紅棕色時間，即使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動。“加濃HCl酸化”的目的是：增大H+濃度，使“FeCl3+SO2+H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移動，加快預(yù)期反應(yīng)的速率。

III. 通過上述實(shí)驗(yàn)說明：實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)；敢于質(zhì)疑，不放過實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，可能獲得新知等。