Question

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中黄色溶液迅速变成深红棕色，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。	加入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。
IV	取出少量A装置中的溶液，加入KSCN溶液；向A装置中通入空气。	溶液变为红色；液面上方有少量红棕色气体生成。

请回答下列问题：

（1）配制FeCl₃溶液时，常常加入盐酸，目的是（用化学方程式和简单文字叙述）：            。

（2）资料表明，Fe³⁺能与SO₂结合形成深红棕色物质Fe(SO₂)₆³⁺，反应方程式为： Fe³⁺ + 6SO₂ Fe(SO₂)₆³⁺。请用化学平衡移动原理解释实验I中溶液颜色变化的原因               。

（3）实验II中发生反应的离子方程式是              。

（4）实验III中，浅绿色溶液变为黄色的原因是（用离子方程式表示）                 。

（5）实验IV中液面上方有少量红棕色气体生成，发生反应的方程式是                。

（6）综合上述实验得出的结论是：在酸性条件下，NO₃^－、SO₄^2-、Fe³⁺三种微粒的氧化性由强到弱的顺序是：               。

Answer

（1）Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入盐酸，增大c(H+)，平衡左移，抑制Fe3+水解；

（2）Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快：Fe3++6SO2Fe(SO2)63+；而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3+)降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液；（3）Ba2++SO42-=BaSO4↓；

（4）3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；（5）2NO+O2=2NO2；

（6）氧化性强弱是：NO3->Fe3+>SO42-。

【解析】

试题分析：（1）FeCl3属于强酸弱碱盐，Fe3＋要发生水解，其水解反应方程式：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入盐酸，增大c(H+)，平衡左移，抑制Fe3+水解；（2）通入SO2后溶液先变为深红棕色，发生Fe3++6SO2Fe(SO2)63+；然后利用Fe3＋的强氧化性和SO2的强还原性，两者发生2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋，使溶液中c(Fe3+)降低，平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液；（3）加入KSCN溶液，溶液不变色，说明不含Fe3＋，加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明溶液中含有SO42－，因此发生的反应是Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓；(4)硝酸具有强氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，发生的反应是：3Fe2+ +4H++ NO3- = 3Fe3++NO↑+2H2O；（5）红棕色气体为NO2，因此发生的反应是2NO＋O2=2NO2；(6)根据氧化还原反应中强弱规律，因此NO3－>Fe3＋>SO42－。

考点：考查盐类水解、化学平衡移动、离子反应方程式的书写、氧化还原反应规律等知识。