Question

从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl₃溶液为实验研究对象，探究其与碱性物质之间的复杂多样性。实验如下：

（1）①中反应的离子方程式是_________________。

（2）②中逸出的无色气体是_______________。

（3）对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：

Ⅰ．甲取③中的红棕色溶液少许，滴入少量盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀。 甲得出结论：FeCl₃与Na₂SO₃发生了氧化还原反应，离子方程式是______________。

Ⅱ．乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是取Ⅰ中所得溶液少许进行__________离子的检验。

（4）受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1mol/LNaF溶液与FeCl₃溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：

实验操作及现象	④向2mL0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL1mol/LNaF溶液。溶液变无色
⑤向2mL0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL蒸馏水，溶液颜色变浅

Ⅰ．⑤的实验目的是___________。

Ⅱ．为探究④中溶液变无色的原因，进行如下实验：

资料显示：FeF₃溶液为无色。

用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：_______________。

（5）根据实验，FeCl₃溶液与碱性物质之间的反应的多样性与_____________________有关。

Answer

3Mg(OH)2 +2Fe3+= 2Fe(OH)3(胶体)+ 3Mg2+ CO2 2Fe3+ + SO32- + H2O = 2Fe2+ + SO42- + 2H+ 亚铁离子（或Fe2+） 排除加水稀释对溶液颜色变化的影响 无色溶液中存在平衡：Fe3++ 3F-FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe(OH)3 碱性物质的pH、离子的性质

【解析】（1）①中反应的离子方程式：3Mg（OH）2+2Fe3+=2Fe（OH）3（胶体）+3Mg2+；

（2）FeCl3溶液和Na2CO3溶液反应产生无色气体CO2和红褐色沉淀氢氧化铁；

（3）Ⅰ．三价铁离子能氧化SO32-，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子，其反应离子方程式为：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+；

Ⅱ．乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的．其实验方案是取Ⅰ中所得溶液少许进行亚铁离子（或Fe2+）的检验；

（4）Ⅰ．加水稀释对溶液颜色变化有影响；

Ⅱ．无色溶液中存在平衡：Fe3++3F-FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe（OH）3；

（5）根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH、离子的性质有关。