Question

16．有關FeSO₄的轉化關系如圖所示（無關物質已略去）

已知：①X由兩種氧化物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl₂溶液，產生白色沉淀．②Y是紅棕色的化合物．
（1）氣體X的成分是SO₂和SO₃（填化學式）．
（2）反應Ⅰ的反應類型屬于a、e（填序號）
a．分解反應    b．復分解反應    c．置換反應    d．化合反應    e．氧化還原反應
（3）溶液2中金屬陽離子的檢驗方法是取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變成血紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺
（4）已知反應Ⅳ發生了氧化還原反應生成了FeSO₄，請寫出相應的離子方程式：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺．

Answer 1

分析 ①硫酸亞鐵受熱分解，生成氣體X，氣體只能由硫元素與氧元素組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色，說明含有SO₂，通入BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明含有SO₃，即X為SO₂、SO₃混合氣體；
②Y是紅棕色的化合物，又是硫酸亞鐵受熱分解的化合物，從顏色可知Y是Fe₂O₃；
可推知：溶液1為硫酸鈉和亞硫酸鈉，溶液2為硫酸鐵，溶液1和溶液2混合亞硫酸根離子具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者發生氧化還原反應生成硫酸亞鐵溶液和硫酸鈉，據此解答．

解答 解：①硫酸亞鐵受熱分解，生成氣體X，氣體只能由硫元素與氧元素組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色，說明含有SO₂，通入BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明含有SO₃，即X為SO₂、SO₃混合氣體；
②Y是紅棕色的化合物，又是硫酸亞鐵受熱分解的化合物，從顏色可知Y是Fe₂O₃；
則硫酸亞鐵受熱分解方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，可推知：溶液1為硫酸鈉和亞硫酸鈉，溶液2為硫酸鐵，溶液1和溶液2混合亞硫酸根離子具有還原性，鐵離子具有氧化性，二者發生氧化還原反應生成硫酸亞鐵溶液和硫酸鈉．
（1）由上述分析可知，X為SO₂、SO₃混合氣體，故答案為：SO₂、SO₃；
（2）反應Ⅰ為2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，由硫酸亞鐵一種化合物分解，生成三種化合物，是分解反應；硫元素從+6價，變成產物中的二氧化硫中的+4價，鐵從+2價，變成產物中的+3價，屬于氧化還原反應，
故答案為：a、e：
（3）溶液2中金屬陽離子是由Fe₂O₃溶于稀硫酸得到，方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，檢驗溶液2中金屬陽離子，實際就是檢驗溶液中的Fe³⁺離子，具體方法為：取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變成血紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺，
故答案為：取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變成血紅色，則證明原溶液中含有Fe³⁺；
（4）反應IV中為Na₂SO₃與Fe₂（SO₄）₃溶液發生氧化還原反應，反應離子方程式為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺．

點評 本題考查無機物推斷，涉及Fe、S元素化合物性質與轉化，注意根據物質的顏色及反應現象進行推斷，難度中等．