Question

2．某同學(xué)對(duì)FeSO₄的熱穩(wěn)定性以及FeCl₃的氧化性進(jìn)行如下探究，已知Fe²⁺能被酸性KMnO₄溶液氧化．
（1）查閱資料知FeSO₄可高溫分解，反應(yīng)方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
①用雙線橋標(biāo)出FeSO₄高溫分解反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
②將所得氣體混合物通入氯化鋇溶液，新得到的鋇鹽是BaSO₄（填化學(xué)式）．
（2）若向FeCl₃溶液中通入過(guò)量的SO₂氣體，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色． 
①該變化的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②所得溶液中除確認(rèn)微粒外還可能存在H₂SO₃，為確認(rèn)其存在，應(yīng)選擇的試劑是
D（填寫(xiě)序號(hào)）．A．稀硫酸    B．KMnO₄溶液C．NaOH溶液      D．品紅溶液
（3）若向盛有FeCl₃和CuCl₂混合溶液的燒杯中，加入鐵粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)論正確的是BE（填寫(xiě)序號(hào)）．
A．若無(wú)固體剩余，則溶液中一定有Fe³⁺
B．若有固體剩余，則溶液中一定有Fe²⁺
C．若溶液中有Cu²⁺，則一定沒(méi)有固體析出
D．若溶液中有Fe²⁺，則一定有Cu析出
E．若溶液中沒(méi)有Cu²⁺，則溶液中也沒(méi)有Fe³⁺．

Answer 1

分析 （1）①FeSO₄中，S為+6價(jià)，化合價(jià)變化為+6→+4，鐵的化合價(jià)由+2→+3，電子轉(zhuǎn)移為2e^-；
②FeSO₄分解產(chǎn)物為：SO₃和SO₂，根據(jù)SO₃與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，而SO₂與氯化鋇溶液不反應(yīng)分析；
（2）①溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，說(shuō)明Fe³⁺與SO₂氣體反應(yīng)生成Fe²⁺和SO₄^2-，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
②由①的反應(yīng)可知，溶液中肯定有Fe²⁺，則檢驗(yàn)H₂SO₃就不能根據(jù)其還原性，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)三價(jià)鐵離子、銅離子的氧化性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)先后順序，從而確定固體的成分、溶液的成分；若有固體剩余，若固體只有銅，則反應(yīng)后的溶液中一定無(wú)三價(jià)鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；若有鐵剩余，一定還有銅生成，則反應(yīng)后的溶液中一定只有亞鐵離子；若無(wú)固體剩余，則溶液中一定有Fe²⁺
和Cu²⁺，可能有Fe³⁺．據(jù)此進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）FeSO₄高溫分解，反應(yīng)方程式為：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，F(xiàn)eSO₄中，S為+6價(jià)，化合價(jià)變化為+6→+4，鐵的化合價(jià)由+2→+3，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：；故答案為：；
②FeSO₄高溫分解氣體為SO₂和SO₃，SO₃與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，而SO₂與氯化鋇溶液不反應(yīng)，所以將所得氣體混合物通入氯化鋇溶液，新得到的鋇鹽是BaSO₄；故答案為：BaSO₄；
（2）①溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，說(shuō)明Fe³⁺與SO₂氣體反應(yīng)生成Fe²⁺和SO₄^2-，反應(yīng)離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
②由①的反應(yīng)可知，溶液中肯定有Fe²⁺，則檢驗(yàn)H₂SO₃就不能選擇強(qiáng)氧化劑KMnO₄溶液，又H₂SO₃為剩余的SO₂與水反應(yīng)生成，所以用品紅溶液檢驗(yàn)，故選：D；
（3）A．若無(wú)固體剩余，則肯定發(fā)生反應(yīng)2FeCl₃+Fe=3FeCl₂，所以溶液中一定有Fe²⁺，可能有Fe³⁺，故A錯(cuò)誤；
B．若有固體剩余，若固體只有銅，則反應(yīng)后的溶液中一定無(wú)三價(jià)鐵離子存在，一定存在亞鐵離子，可能含有銅離子；若有鐵剩余，一定還有銅生成，則反應(yīng)后的溶液中一定只有亞鐵離子，所以則溶液中一定有Fe²⁺，故B正確；
C．若溶液中有Cu²⁺，則可能析出一部分銅，故C錯(cuò)誤；
D．若溶液中有Fe²⁺，鐵較少時(shí)，銅離子沒(méi)有反應(yīng)，則不一定有Cu析出，故D錯(cuò)誤；
E．若溶液中沒(méi)有Cu²⁺，說(shuō)明鐵將銅置換出來(lái)了，所以Fe³⁺更被鐵還原了，故E正確；
故選BE．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及Fe³⁺、Cu²⁺的氧化能力大小的比較，能正確掌握二氧化硫的性質(zhì)和了解反應(yīng)的先后順序，從而確定溶液的成分為解答本題關(guān)鍵，題目難度中等．