某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应，提出了两种可能，写出相应的离子方程式．一是

Question

某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应，提出了两种可能，写出相应的离子方程式．一是发生氧化还原反应：______；二是发生双水解反应：______；为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并进行了如下实验，请填写下列空白：实验Ⅰ：取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入上述Na2SO3浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色．这种红褐色液体是______．向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到溶液最终变黄色，同时观察到的另一现象是______．将所得溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色，其目的是______．另一份加入BaCl2稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是______．实验Ⅱ：换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ、Ⅱ，产生的现象完全相同．由上述实验得出的结论是______．指导老师看过学生的实验步骤后认为该设计有缺陷，应在开始实验前对某主要药品进行检验，所选择的药品为______；该实验的目的是______．若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是______．从形式上看，Na2CO3和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：①______；②______．

Answer 1

Fe³⁺和SO₃^2-之间发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子，其离子方程式为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；
Fe³⁺和SO₃^2-之间发生双水解反应生成氢氧化铁胶体和亚硫酸，其离子方程式为：2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+3H₂SO₃；
故答案为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂O=2Fe（OH）₃（胶体）+3H₂SO₃；
实验Ⅰ：FeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，铁离子能够与亚硫酸根离子发生水解生成了红褐色的氢氧化铁胶体；向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是先产生红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶液变成黄色且有气泡产生；
加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-═Fe（SCN）₃，证明氢氧化铁胶体转化为了Fe³⁺；
加入氯化钡生成白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓；
故答案为：氢氧化铁胶体；先产生红褐色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶液变为黄色，有气泡产生；证明氢氧化铁胶体转化为了Fe³⁺；Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓；
实验Ⅱ：换用稀释的FeCl₃和Na₂SO₃溶液重复实验Ⅱ，产生的现象完全相同，证明了Fe³⁺与SO₃^2-发生氧化还原反应和双水解反应是同时进行的；
亚硫酸根离子能被氧气氧化为硫酸根离子，所以要先用BaCl₂溶液、稀盐酸检验是否含有SO₄^2-，若有白色沉淀证明Na₂SO₃已经变质；
在FeCl₃浓溶液中加Na₂CO₃浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，二者发生了双水解反应，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案为：Fe³⁺与SO₃^2-同时发生氧化还原反应和双水解反应；BaCl₂溶液、稀盐酸；检验Na₂SO₃是否变质；2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
由于亚硫酸根离子具有较强的还原性，能够与铁离子发生氧化还原反应，而碳酸根离子没有还原性；
铁离子与亚硫酸根离子生成了氢氧化铁胶体，与碳酸根离子反应生成了氢氧化铁沉淀，说明碳酸根离子水解能力比亚硫酸根离子大，
故答案为：SO₃^2-有较强的还原性，CO₃^2-没有还原性；SO₃^2-水解能力较CO₃^2-小．