为探究 F e C l _ 3 的性质,进行了如下实验(…——2022 高考化学第 13 题答案解析

2022_省自主命题(湖南)

2022 湖南 第 13 题 单选题 区分题
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13. 为探究 $\mathrm { F e C l } _ { 3 }$ 的性质,进行了如下实验( $\mathrm { F e C l } _ { 3 }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 溶液浓度均为 $0 . 1 \mathrm { m o l } { \cdot } \mathrm { L } ^ { - 1 } )$ 。

<table><tr><td>实验</td><td>操作与现象</td></tr><tr><td>1</td><td>在5mL水中滴加2滴 $FeCl_3$ 溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。</td></tr><tr><td>2</td><td>在5mL $FeCl_3$ 溶液中滴加2滴 $Na_2SO_3$ 溶液,变红褐色;再滴加 $K_3[Fe(CN)_6]$ 溶液,产生蓝色沉淀。</td></tr><tr><td>3</td><td>在5mL $Na_2SO_3$ 溶液中滴加2滴 $FeCl_3$ 溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加 $K_3[Fe(CN)_6]$ 溶液,无蓝色沉淀生;另一份煮沸,产生红褐色沉淀。</td></tr></table>

依据上述实验现象,结论不合理的是

A. 实验①说明加热促进 $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 水解反应
B. 实验②说明 $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 既发生了水解反应,又发生了还原反应
C. 实验③说明 $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 发生了水解反应,但没有发生还原反应
D. 整个实验说明 $\mathrm { S O } _ { 3 } ^ { 2 \cdot }$ <sup>-</sup> 对 $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 的水解反应无影响,但对还原反应有影响
参考答案

D

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【答案】D

【解析】

【分析】铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄色,存在水解反应 $\mathrm { F e ^ { 3 + } } + 3 \mathrm { H _ { 2 } O } \mathrm { F e ( O H ) _ { 3 } } + 3 \mathrm { H ^ { + } }$ ,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。

【详解】A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A 正确;B.在 $5 \mathrm { m L F e C l } _ { 3 }$ 溶液中滴加2滴同浓度的 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 溶液,根据现象和分析可知, $\mathrm { F e } ^ { 3 + }$ 既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B正确;C.实验③中在 ${ \bar { 5 } } { \mathrm { m L } } { \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 溶液中滴加2滴同浓度少量 $\mathrm { F e C l } _ { 3 }$ 溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故C正确;D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D 错误。综上所述,答案为D。

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