Question

13．某化学小组探究酸性条件下NO₃ ^-、SO₄^2-、Fe³⁺三种微粒的氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）． （忽略氧气对反应的影响）

实验记录如下：

实验 序号	实验操作	实验现象
I	向A装置中通入一段时间的SO2气体．	A中黄色溶液最终变为浅绿色．
II	取出少量A装置中的溶液，先加入 KSCN溶液，再加入BaCl2溶液．	加人KSCN溶液后溶液不变色；再加入BaCl2溶液产生白色沉淀．
III	打开活塞a，将过量稀HNO3加入装置A 中，关闭活塞a．	A中浅绿色溶液最终变为黄色．
V	取出少量A装置中的溶液，加入KSCN 溶液．	溶液变为红色．

请回答下列问题：
（1）写出A装置中通入二氧化硫气体发生反应的离子方程式2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（2）实验II中发生反应的离子方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
（3）实验III中，浅绿色溶液变为黄色的原因是在酸性条件下，NO₃^-把Fe²⁺氧化为Fe³⁺．（用语言叙述）．
（4）实验IV若往A中通入空气，液面上方的现象是液面上方气体由无色变为红棕色．
（5）综合上述实验得岀的结论是：在酸性条件下，氧化性强弱顺序为NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）氯化铁中的铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根，本身被还原为亚铁离子；
（2）硫酸根离子遇到钡离子会发生反应生成硫酸钡沉淀；
（3）硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子，浅绿色溶液最终变为黄色；
（4）一氧化氮遇到空气会迅速变为红棕色；
（5）根据氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来回答．

解答 解：（1）氯化铁中的铁离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根，本身被还原为亚铁离子，发生反应：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（2）A装置中的溶液含有硫酸根离子，先加入 KSCN溶液，再加入BaCl₂溶液，会发生反应产生白色沉淀，即Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）A装置中的溶液含有亚铁离子，在酸性条件下，NO₃^-把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，A中浅绿色溶液最终变为黄色，故答案为：在酸性条件下，NO₃^-把Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（4）A装置中的溶液含有亚铁离子，在酸性条件下，NO₃^-把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，硝酸被还原为一氧化氮，一氧化氮遇到空气会迅速变为红棕色，所以液面上方气体由无色变为红棕色，故答案为：液面上方气体由无色变为红棕色；
（5）在酸性条件下，NO₃^-把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，所以氧化性顺序是：NO₃^-＞Fe³⁺，根据反应：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，得到氧化性顺序是：Fe³⁺＞SO₄^2-，综上得到在酸性条件下，氧化性强弱顺序为NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-，
故答案为：NO₃^-＞Fe³⁺＞SO₄^2-．

点评 本题考查了物质性质的实验分析判断，物质性质和离子检验，注意氧化还原反应的分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．