某小組進行如下實驗:向0.1mol?L-1FeCl3溶液中通入SO2或加入Na2SO3溶液,均得到紅色溶液。
已知:溶液中+4價含硫微粒物質的量分數隨pH變化的曲線如圖所示。

I.推測Fe3+與溶液中的某種+4價含硫微粒形成了紅色的配離子。設計如下實驗(均在常溫下進行):
實驗 | 溶液1(1mL) | 溶液2(10mL) | 現象 |
A | 0.1mol?L-1FeCl3溶液 | SO2的飽和溶液 | 溶液1與溶液2混合后,實驗A、B、C所得溶液紅色依次加深 |
B | 0.1mol?L-1FeCl3溶液 | SO2的飽和溶液,用NaOH固體調pH=5.0 | |
C | 0.1mol?L-1FeCl3溶液 |
SO2的飽和溶液,用NaOH固體調pH=10 SO2的飽和溶液,用NaOH固體調pH=10
|
(2)配離子的配體為SO32-的實驗證據是
隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深
隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深
。II.探究pH對FeCl3和Na2SO3反應的影響。設計如下實驗:
序號 | 實驗a | 實驗b |
方案 | 5mL酸化的0.1mol?L-1FeCl3與2mL0.1mol?L-1Na2SO3混合得紅色溶液,測得pH=1.7 | 5mL酸化的0.1mol?L-1FeCl3與2mL0.1mol?L-1Na2SO3混合得紅色溶液,加幾滴濃鹽酸,調pH=1.3 |
現象 | 放置10分鐘后,溶液紅色均褪去,實驗b中溶液褪色更快。經檢驗,褪色后的溶液中均存在Fe2+。 |
i.甲認為pH降低,有利于Fe3+氧化SO32-,導致實驗b中溶液褪色更快。
①從電極反應的角度,進行理論分析:還原反應為:Fe3++e-═Fe2+氧化反應為:
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
。②已知上述實驗條件下pH對Fe3+的氧化性幾乎沒有影響。從平衡移動的角度判斷pH對SO32-還原性的影響是
減弱
減弱
(填“增強”或“減弱”)。③通過理論分析,甲認為其猜測
不成立
不成立
(填“成立”或“不成立”),并進一步實驗,獲得了證據。實驗方案為:反應相同時間,分別取實驗a和b中的溶液,檢測 Fe2+
Fe2+
濃度(填離子符號),比較其大小關系。ii.乙猜測pH降低,有利于
O2
O2
氧化SO32-,導致實驗b中溶液褪色更快。④將乙的假設補充完整
pH降低不利于O2氧化SO32-
pH降低不利于O2氧化SO32-
(填化學式)。⑤乙設計實驗進行驗證:
取10mL0.1mol?L-1Na2SO3溶液加硫酸調pH=1.7,用KMnO4溶液滴定,消耗體積為V1。另取一份相同的溶液放置10分鐘后,再用KMnO4溶液滴定,消耗體積為V2。前后差值(V1-V2)為ΔVa。用同樣的方法對10mL0.1mol?L-1Na2SO3(含H2SO4)pH=1.3進行滴定,消耗KMnO4溶液前后體積差值為ΔVb。經對比可知,ΔVa>ΔVb,由此得出的實驗結論是
乙猜測不成立
乙猜測不成立
。(4)綜合上述分析,pH降低,有利于
SO32-與H+
SO32-與H+
反應的發生,導致實驗b中溶液褪色更快。【考點】鐵及其化合物的性質實驗.
【答案】SO2的飽和溶液,用NaOH固體調pH=10;隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深;SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+;減弱;不成立;Fe2+;O2;pH降低不利于O2氧化SO32-;乙猜測不成立;SO32-與H+
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:107引用:2難度:0.6
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