Question

（16分）某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–，他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气，再进行以下实验：

（1）检验吸收液中的SO42–： ，则证明Fe3+能把H2SO3氧化为SO42–。

（2）请配平并完成上述反应中的化学方程式：

2FeCl3+SO2+ ==2FeCl2+H2SO4+2HCl，反应中的氧化产物是 （写化学式）。

（3）吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外，对其它成份（Fe3+、Fe2+、H2SO3）的可能组合进行探究：

①提出假设。

假设1：溶液中存在Fe3+、Fe2+；

假设2：溶液中存在 ；

假设3：溶液中存在Fe2+ 而不存在H2SO3 （二者恰好完全反应）。

②设计方案、进行实验，验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论（可以不填满）。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1moLL-1KMnO4、0.1moLL-1KSCN溶液、品红稀溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2~3mL，再用滴管取	若出现血红色，则假设1成立；若未出现血红色，则假设2或假设3成立。
步骤2：	结合步骤1的现象和结论，

 

Answer 1

（1）（4分）取少量样品溶液于试管中（1分），先滴入足量的稀盐酸（1分），再滴入氯化钡溶液（1分），如果有白色沉淀生成（1分） （2）（4分）2H2O（2分） H2SO4（2分）

（3）（8分） ①假设2：Fe2+、H2SO3（2分）②

实验步骤	预期现象和结论
步聚1：0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴（1分）
步骤2：另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液（1分）	若品红溶液红色褪色（1分），则假设2成立（1分）；若品红溶液不褪色（1分），则假设3或假设1成立。（1分）[结合步骤1的现象和结论]

[说明：（1）验证“假设2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3；

（2）由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+与H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。]

【解析】

试题分析：（1）Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42-，溶液中存在硫酸根离子，证明反应发生了，硫酸根可以和钡离子反应生成白色沉淀，但是要排除碳酸根的干扰，所以硫酸根的检验方法是：取少量样品溶液于试管中，先滴入足量的稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀，就证明了Fe3+能够把H2SO3氧化成SO42-；

（2）二氧化硫可以被三价铁氧化为硫酸根离子，三价铁自身被还原为亚铁离子，所以产物有氯化亚铁和硫酸以及盐酸，根据电荷守恒和原子守恒，氯化铁和二氧化硫反应的化学方程式为：2FeCl3+SO2+2H2O＝2FeCl2+H2SO4+2HCl，反应中化合价升高元素是S，所以硫酸是氧化产物；

（3）①三价铁离子具有氧化性，亚硫酸具有还原性，二者不能组合，所以假设2：溶液中存在Fe2+、H2SO3；

②三价铁能使硫氰酸钾显红色，亚硫酸中的二氧化硫能使品红褪色，检验三价铁可以将0.1mol/LKSN溶液1～2滴加到待测样品中，检验亚硫酸可以将品红滴到样品中，验证时不能使用KMnO4溶液，因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3，由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体，Fe3+可以氧化H2SO3，故Fe3+与H2SO3不能共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2+，所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。

考点：考查学生氧化还原反应的有关知识以及实验方案设计