Question

17．某校化學興趣小組探究SO₂與FeCl₃溶液的反應，所用裝置如下圖所示（夾持儀器已略去）．

（1）實驗前，應先檢查裝置的氣密性；實驗中產生的尾氣應通人NaOH溶液．
（2）實驗過程中需要配制100mL1mol/L FeCl₃溶液（未用濃鹽酸酸化），所需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管．
（3）該小組同學向5mL lmol/L FeCl₃溶液中通人足量的SO₂，溶液最終呈淺綠色，再打開分液漏斗活塞，逐滴加入NaOH稀溶液，則試管B中產生的實驗現象是開始無現象，然后產生白色沉淀．
（4）該小組同學在（3）中實驗時，發現溶液變為淺綠色需要較長時間，在此期間同學們觀察到的現象是溶液由棕黃色變成紅棕色，沒有觀察到丁達爾現象，最終溶液呈淺綠色．
【查閱資料】Fe（HSO₃）²⁺離子在溶液中呈紅棕色且具有較強的還原性，能被Fe³⁺氧化為SO₄^2-．
Fe（HSO₃）²⁺與Fe³⁺在溶液中反應的離子方程式是Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺．
（5）為了探究如何縮短紅棕色變為淺綠色的時間，該小組同學進行了如下實驗：

步驟②	往5mL1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2氣體，溶液立即變為紅棕色．微熱3min，溶液顏色變為淺綠色．
步驟③	往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液（用濃鹽酸酸化）中通入SO2氣體，溶液立即變為紅棕色．幾分鐘后，發現溶液顏色變成淺綠色．

向步驟①和步驟②所得溶液中加入某種試劑，溶液立即出現藍色沉淀，則該試劑中含有溶質的化學式是K₃[Fe（CN）₆]．
（6）綜合上述實驗探究過程，可以獲得的實驗結論：
I．SO₂與FeCl₃溶液反應生成紅棕色中間產物Fe（HSO₃）²⁺離子；
Ⅱ．紅棕色中間產物轉變成淺綠色溶液是一個較慢的過程．

Answer 1

分析 向FeCl₃溶液中通人足量的SO₂，再加入NaOH溶液，需先中溶液中的H⁺，在沉淀Fe²⁺，現象為開始沒有明顯現象，后有白色沉淀生成；結合電荷守恒和質量守恒，可以確定離子方程式：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；（5）均會發生反應生成Fe²⁺，加入K₃[Fe（CN）₆]生成藍色的鐵氰化亞鐵；通過實驗得出結論：加熱或提高FeCl₃溶液的酸性會縮短淺綠色出現的時間，
（1）制取氣體的反應裝置，制取之前應檢查裝置的氣密性；二氧化硫尾氣用NaOH溶液吸收；
（2）據配制一定物質的量濃度的溶液需要的儀器分析；
（3）FeCl₃溶液中通人足量的SO₂，溶液最終呈淺綠色，為FeCl₂溶液，溶液顯酸性；
（4）Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，根據氧化還原反應特征書寫離子方程式；
（5）鐵氰化鉀溶液與二價鐵離子反應生成藍色的Fe₃（Fe（CN）₆）₂；
（6）綜合上述實驗分析，升高溫度、提高FeCl₃溶液的酸性會加快反應速率，縮短淺綠色出現的時間．

解答 解：（1）制取氣體的反應裝置，制取之前應檢查裝置的氣密性；二氧化硫尾氣用NaOH溶液吸收，
故答案為：氣密性；NaOH；
（2）配制100mL1mol/L FeCl₃溶液，所需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管、100mL的容量瓶，
故答案為：膠頭滴管、100mL的容量瓶；
（3）溶液顯酸性，滴入NaOH溶液時，開始無現象，然后產生白色沉淀，
故答案為：開始無現象，然后產生白色沉淀；
（4）Fe（HSO₃）²⁺離子可以將Fe³⁺還原為Fe²⁺，則由氧化還原反應有升必有降，則離子方程式為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
故答案為：Fe³⁺+H₂O+Fe（HSO₃）²⁺═2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺；
（5）鐵氰化鉀溶液與二價鐵離子反應生成藍色的Fe₃（Fe（CN）₆）₂，所以所加試劑為鐵氰化鉀溶液K₃[Fe（CN）₆]，
故答案為：K₃[Fe（CN）₆]；
（6）綜合上述實驗分析，升高溫度、提高FeCl₃溶液的酸性會加快反應速率，縮短淺綠色出現的時間，
故答案為：加熱或提高FeCl₃溶液的酸性會縮短淺綠色出現的時間．

點評 本題為SO₂的性質探究實驗，涉及裝置氣密性的檢驗，尾氣吸收，及物質的量濃度溶液的配制，題目難度中等．