Question

【题目】某同学为研究各种条件对氧化还原反应的影响进行了下列实验：

（1）研究和之间的氧化还原反应：（已知Cr2O72-橙色、CrO42-黄色和Cr3+绿色）

①用离子方程式解释Na2SO3溶液显碱性的原因____。

②I和II对比得出的结论是____。

③结合平衡移动原理解释III中的实验现象____。

④为了研究III和I的实验现象差别，该同学在III中滴加少量硫酸（无气泡冒出），发现溶液变为绿色。“变为绿色”的可能原因是____。

（2）利用如图装置（同样的装置有若干）研究Fe3+和I-之间的氧化还原反应：

a.初始状态指针不偏转

b.若向a的左侧溶液中滴加少量饱和FeCl3溶液（混合后pH≈2.3），指针明显左偏

c.若向a的右侧溶液中滴加饱和KI溶液，指针明显左偏

①为了证明b中是由于Fe3+浓度增大导致其氧化性增强而发生氧化还原反应需要补充的实验操作及现象为：_____。

②该同学用电热棒对左侧烧杯溶液进行加热后观察到电流计指针明显左偏。可能原因是____。

（3）由上述实验可知，影响氧化还原反应的条件有_____。

Answer 1

【答案】SO32-+H2OHSO3-+OH- 其它条件不变，SO32-浓度越大其还原性越强 Cr2O72-（橙色）+H2O22CrO42-（黄色）+2H+，溶液中大量的SO32-(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄 其它条件不变，溶液酸性越强Cr（VI）氧化性增强，或S（IV）还原性增强，或二者同时增强（另合理答案：①其它条件不变，Cr2O72-的氧化性比CrO42-强②酸性条件下才能反应） 在a装置左管滴加少量浓HCl使溶液pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明 温度升高提高了Fe3+离子氧化性 反应物的浓度、温度、溶液的酸碱性

【解析】

⑴①Na2SO3溶液显碱性主要是亚硫酸根水解；②I和II对比I中SO32浓度大，反应生成了绿色的Cr3+，而II中SO32浓度小，溶液没有明显变化；③根据图中信息及实验现象得出Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黄色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动；④该同学在III中滴加少量硫酸(无气泡冒出)，发现溶液变为绿色，酸性增强，则可能Cr2O72的氧化性增强，可能是亚硫酸根还原性增强，两者发生氧化还原反应生成Cr3+和硫酸根。

⑵①根据图中信息原来溶液的pH =4变为pH =2.3，酸性增强，为了证明b中是由于Fe3+浓度增大导致其氧化性增强，应该补充是否是酸性增强而增强Fe3+的氧化性；②该同学用电热棒对左侧烧杯溶液进行加热后观察到电流计指针明显左偏，说明温度升高可能提高了Fe3+离子氧化性。

⑶由上述实验可知，反应物浓度增大，酸性增强，温度增大，反应速率都会加快。

⑴①Na2SO3溶液显碱性主要是亚硫酸根水解，其原因是SO32+H2OHSO3－+OH－；故答案为：SO32+H2OHSO3－ + OH－。

②I和II对比I中SO32浓度大，反应生成了绿色的Cr3+，而II中SO32浓度小，溶液没有明显变化，因此得出的结论是其它条件不变，SO32浓度越大其还原性越强。

③根据图中信息及实验现象得出Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黄色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄；故答案为：Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黄色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄。

④为了研究III和I的实验现象差别，该同学在III中滴加少量硫酸(无气泡冒出)，发现溶液变为绿色。酸性增强，则可能Cr2O72的氧化性增强，可能是亚硫酸根还原性增强，两者发生氧化还原反应生成Cr3+和硫酸根，故答案为：其它条件不变，溶液酸性越强Cr(VI)氧化性增强，或S(IV)还原性增强，或二者同时增强(另合理答案：①其它条件不变，Cr2O72的氧化性比CrO42强②酸性条件下才能反应)。

⑵①根据图中信息原来溶液的pH =4变为pH =2.3，酸性增强，为了证明b中是由于Fe3+浓度增大导致其氧化性增强，应该补充是否是酸性增强而增强Fe3+的氧化性，因此补充的实验操作及现象为：在a装置左管滴加少量浓HCl使溶液pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明；故答案为：在a装置左管滴加少量浓HCl使溶液pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明。

②该同学用电热棒对左侧烧杯溶液进行加热后观察到电流计指针明显左偏，说明铁离子变为亚铁离子，因此可能原因是温度升高提高了Fe3+离子氧化性；故答案为：温度升高提高了Fe3+离子氧化性。

⑶由上述实验可知，反应物浓度增大，反应速率加快，酸性增强使得反应速率加快，温度增大，反应速率加快，从而得出影响氧化还原反应的条件有反应物的浓度、温度、溶液的酸碱性；故答案为：反应物的浓度、温度、溶液的酸碱性。