Question

二氧化硫与铁离子在水溶液中的离子方程式？

Answer 1

由于+3价的铁离子具有氧化性，二氧化硫中+4价的硫具有还原性，因此两者会发生氧化还原反应，即生成二价亚铁和硫酸。
反应的离子方程式：
2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ .

Answer 2

二氧化硫（SO₂）溶于水，生成亚硫酸（H₂SO₃）；
H₂SO₃ ⇌ H⁺+HSO₃⁻
HSO₃⁻ ⇌ H⁺+SO₃²⁻
铁离子具有较强的氧化性，能氧化亚硫酸（或亚硫酸氢根，或亚硫酸根），生成硫酸氢根（或硫酸根）。
2Fe³⁺+H₂SO₃+H₂O = 2Fe²⁺+3H⁺+HSO₄⁻……①
2Fe³⁺+H₂SO₃+H₂O = 2Fe²⁺+4H⁺+SO₄²⁻……②
2Fe³⁺+HSO₃⁻+H₂O = 2Fe²⁺+2H⁺+HSO₄⁻
2Fe³⁺+SO₃²⁻+H₂O = 2Fe²⁺+2H⁺+SO₄²⁻
【注一】
因为不知道溶液中还存在其他什么离子，因此不能确认亚硫酸的存在形式。
亚硫酸虽然是中强酸，但电离也不完全；且铁离子只存在于强酸性溶液中，强酸性会抑制亚硫酸电离，所以亚硫酸应该主要以分子形式存在于溶液中。
【注二】
中学化学将硫酸归类于强酸，默认为其完全电离，那么硫酸就是以硫酸根离子的形式存在于溶液中。在这个认知下，正确的离子反应式应该是②；
但其实硫酸只有一级电离完全，二级电离是不完全的（硫酸二级电离常数：1.2×10⁻²，比亚硫酸的一级电离稍弱，亚硫酸一级电离常数为：1.54×10⁻²），因此硫酸在溶液中主要以硫酸氢根离子的形式存在。在这个认知下，正确的离子反应方程式应该是①。