Question

【題目】為探究化學(xué)反應(yīng)“2Fe3++2I-2Fe2++I2”存在限度及平衡移動(dòng)與物質(zhì)的濃度、性質(zhì)的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

已知：a.含I2的溶液呈黃色或棕黃色。b.利用色度計(jì)可測(cè)定溶液的透光率，通常溶液顏色越深，透光率數(shù)值越小。

Ⅰ.甲同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)探究，實(shí)驗(yàn)如下：

回答下列問題：

(1)甲同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)②中i和ii證明Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應(yīng)存在限度，實(shí)驗(yàn)i中的現(xiàn)象是________，實(shí)驗(yàn)ii中a是________(化學(xué)式)溶液。

(2)用離子方程式表示實(shí)驗(yàn)②iii中產(chǎn)生黃色沉淀的原因________。

Ⅱ.乙同學(xué)：利用色度計(jì)對(duì)Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應(yīng)進(jìn)行再次探究

（實(shí)驗(yàn)過程）

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)步驟1	實(shí)驗(yàn)步驟2
實(shí)驗(yàn)③	將盛有2mL蒸餾水的比色皿放入色度計(jì)的槽孔中	向比色皿中逐滴滴入5滴(每滴約0.025mL)0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，同時(shí)采集溶液的透光率數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)④	將盛有2mL0.1mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度計(jì)的槽孔中	同上
實(shí)驗(yàn)⑤	將盛有2mL0.2mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度計(jì)的槽孔中	同上

實(shí)驗(yàn)中溶液的透光率數(shù)據(jù)變化如圖所示：

回答下列問題：

(3)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)③的目的是______。

(4)乙同學(xué)通過透光率變化推斷：FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)存在限度。其相應(yīng)的推理過程是______。

(5)乙同學(xué)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，用如圖裝置(a、b均為石墨電極)，探究化學(xué)平衡移動(dòng)與I-與Fe2+濃度及還原性強(qiáng)弱關(guān)系，操作過程如下：

①K閉合時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，乙同學(xué)得出結(jié)論：2Fe3++2I—2Fe2++I2向正反應(yīng)方向進(jìn)行，b作______(填“正”或“負(fù)”)極，還原性I—＞Fe2+。

②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后，向U型管右管滴加0.1mol/LFeSO4溶液，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，由此得出還原性Fe2+_____I—(填“＞”或“＜”)。

(6)綜合甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究過程，得出的結(jié)論有______。

Answer 1

【答案】溶液變藍(lán) KSCN Ag++I－=AgI 排除實(shí)驗(yàn)④和實(shí)驗(yàn)⑤中Fe3+對(duì)溶液透光率的干擾 溶液透光率不再隨時(shí)間改變后，實(shí)驗(yàn)⑤的溶液透光率低于實(shí)驗(yàn)④的溶液透光率，說明實(shí)驗(yàn)④中雖然KI過量，但仍有未反應(yīng)的Fe3+ 正 ＞ 2Fe3++2I－2Fe2++I2存在限度；改變條件可使平衡移動(dòng)；物質(zhì)的氧化性與還原性強(qiáng)弱受濃度影響。

【解析】

(1)反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2，產(chǎn)物有碘單質(zhì)，就能使淀粉溶液變藍(lán)；若證明該反應(yīng)存在限度，可用KSCN溶液來驗(yàn)證Fe3+是否剩余；

(3)透光率與濃度有關(guān)，探究I-濃度對(duì)反應(yīng)的影響，故需要控制其他物質(zhì)的濃度一致；

(5) K閉合時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，該反應(yīng)是Fe3+得電子，加入FeSO4溶液后，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明濃度可對(duì)物質(zhì)的氧化性及還原性有影響。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe3++2I-2Fe2++I2，產(chǎn)物有碘單質(zhì)，加入到淀粉溶液，可觀察到溶液變藍(lán)，若該反應(yīng)存在限度，則應(yīng)剩余Fe3+，實(shí)驗(yàn)ii中a是KSCN溶液，Fe3+與SCN-形成配合物，溶液呈紅色，故答案為：溶液變藍(lán)；KSCN；

(2)反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2，存在反應(yīng)限度，則還剩余I-，加入AgNO3溶液，形成黃色沉淀，用離子方程式表示為：Ag++I－=AgI↓；

(3)該探究實(shí)驗(yàn)是探究I-濃度對(duì)反應(yīng)的影響，而透光率與溶液的顏色有關(guān)，故用實(shí)驗(yàn)③加蒸餾水，把Fe3+的濃度影響控制一致，故答案為：排除實(shí)驗(yàn)④和實(shí)驗(yàn)⑤中Fe3+對(duì)溶液透光率的干擾；

(4)分析實(shí)驗(yàn)④和⑤，能推出FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)存在限度的理由：溶液透光率不再隨時(shí)間改變后，實(shí)驗(yàn)⑤的溶液透光率低于實(shí)驗(yàn)④的溶液透光率，說明實(shí)驗(yàn)④中雖然KI過量，但仍有未反應(yīng)的Fe3+；

(5)①電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說明b極Fe3+得到電子，作正極；故答案為：正；

②電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明a極的I2得電子生成I-，由此得出還原性Fe2+＞I-；故答案為：＞；

(6)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)是為了證明該反應(yīng)存在限度，乙同學(xué)是探究濃度對(duì)物質(zhì)的氧化性和還原性的影響，綜合甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究過程，得出的結(jié)論有：2Fe3++2I－2Fe2++I2存在限度；改變條件可使平衡移動(dòng)；物質(zhì)的氧化性與還原性強(qiáng)弱受濃度影響。