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8.某化学小组在研究Na2SO3溶液、FeCl3溶液性质及反应时,进行了下列实验:
(1)取1mol•L-1的Na2SO3溶液置于空气中,测得其pH随时间的变化曲线如图所示:

①最初,Na2SO3溶液pH=7.8,解释其原因的离子方程式是SO32-+H2O?HSO3-+OH-
②t时间段内,造成其pH发生上述变化,用离子方程式解释是2SO32-+O2=2SO42-
(2)探究Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应的情况:
实验ⅰ
装置操作现象
向2mL1mol•L-1FeCl3溶液中,逐滴滴加1mo•L-1Na2SO3溶液2mL溶液黄色逐渐加深,最终得红褐色溶液(W)
实验ⅱ
装置操作现象
取1mL溶液W于试管中,向其滴加过量盐酸,再滴加5滴BaCl2溶液产生白色沉淀
①实验ⅱ证明,溶液中含有SO42-离子;
②对Na2SO3溶液与FeCl3溶液实际反应存在两种认识:
认识Ⅰ.反应中Fe3+完全转化为Fe2+,W溶液中c(Fe2+)一定很大,反应的离子方程式是SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+
认识Ⅱ.W溶液中c(Fe2+)应该极小,否则W溶液不会呈红褐色.
(3)资料显示:Fe2+呈淡绿色、FeSO3是墨绿色沉淀、碱式硫酸铁[Fe4(OH)2(SO45]溶液为红褐色.
①实验中始终未出现墨绿色沉淀,说明c(Fe2+)极小,其原因用离子方程式解释是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O.
②实验过程和结果显示,O2、Fe3+、SO42-的氧化性强弱顺序是O2>Fe3+>SO42-  O2>Fe3+>SO42-,.
③若Fe4(OH)2(SO45是造成溶液W呈红褐色的原因之一,其形成的化学方程式是8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O=2Fe4(OH)2(SO45+20NaCl+4HCl.
④用激光笔照射W溶液,发现有丁达尔现象,用离子方程式解释原因是Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+

分析 (1)①亚硫酸氢根水解导致溶液呈碱性;
②t时间段内,造成其pH发生上述变化原因是亚硫酸跟离子不稳定,极易被空气中氧气氧化;
(2)①由实验ⅱ滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,故检验SO42-
②认识Ⅰ.SO32-与Fe3+和H2O反应生成SO42-和Fe2+和H+
(3)①c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化;
②氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物;
③FeCl3和Na2SO3、O2、H2O反应生成Fe4(OH)2(SO45和NaCl和HCl;
④Fe3+水解生成Fe(OH)3(胶体).

解答 解:(1)①亚硫酸氢根水解导致溶液呈碱性,故离子方程式为SO32-+H2O?HSO3-+OH-
故答案为:SO32-+H2O?HSO3-+OH-
②t时间段内,造成其pH发生上述变化原因是亚硫酸跟离子不稳定,极易被空气中氧气氧化,故离子方程式为2SO32-+O2=2SO42-
故答案为:2SO32-+O2=2SO42-
(2)①由实验ⅱ滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,故实验ⅱ证明,溶液中含有SO42-离子,
故答案为:SO42-
②认识Ⅰ.SO32-与Fe3+和H2O反应生成SO42-和Fe2+和H+,故离子方程式为SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+
故答案为:SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+
(3)①c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化,故对应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,
故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
②实验ⅰ中发生SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+,c(Fe2+)极小,其原因是易被空气中氧气氧化,故对应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,
由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性为O2>Fe3+>SO42-
故答案为:O2>Fe3+>SO42-
③FeCl3和Na2SO3、O2、H2O反应生成Fe4(OH)2(SO45和NaCl和HCl,故化学方程式为8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O=2Fe4(OH)2(SO45+20NaCl+4HCl,
故答案为:8FeCl3+10Na2SO3+5O2+4H2O=2Fe4(OH)2(SO45+20NaCl+4HCl;
④Fe3+水解生成Fe(OH)3(胶体),故离子方程式为Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+
故答案为:Fe3++3H2O?Fe(OH)3(胶体)+3H+

点评 本题考查了探究反应机理的方法,题目难度中等,是一道不错的题目,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.

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