Question

【題目】為探究化學反應“2Fe3++2I-2Fe2++I2”存在限度及平衡移動與物質的濃度、性質的關系，甲、乙兩同學進行如下實驗。

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

Ⅰ.甲同學設計下列實驗進行相關探究，實驗如下：

回答下列問題：

(1)甲同學利用實驗②中i和ii證明Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應存在限度，實驗i中的現(xiàn)象是________，實驗ii中a是________(化學式)溶液。

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

Ⅱ.乙同學：利用色度計對Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應進行再次探究

（實驗過程）

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

實驗中溶液的透光率數(shù)據(jù)變化如圖所示：

回答下列問題：

(3)乙同學實驗③的目的是______。

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

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

①K閉合時，電流計指針向右偏轉，乙同學得出結論：2Fe3++2I—2Fe2++I2向正反應方向進行，b作______(填“正”或“負”)極，還原性I—＞Fe2+。

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

(6)綜合甲、乙兩位同學的實驗探究過程，得出的結論有______。

Answer 1

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

【解析】

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

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

(5) K閉合時，電流計指針向右偏轉，該反應是Fe3+得電子，加入FeSO4溶液后，電流計指針向左偏轉，說明濃度可對物質的氧化性及還原性有影響。

(1)該反應的化學方程式：2Fe3++2I-2Fe2++I2，產(chǎn)物有碘單質，加入到淀粉溶液，可觀察到溶液變藍，若該反應存在限度，則應剩余Fe3+，實驗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；KSCN；

(2)反應2Fe3++2I-2Fe2++I2，存在反應限度，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)該探究實驗是探究I-濃度對反應的影響，而透光率與溶液的顏色有關，故用實驗③加蒸餾水，把Fe3+的濃度影響控制一致，故答案為：排除實驗④和實驗⑤中Fe3+對溶液透光率的干擾；

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

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

②電流計指針向左偏轉，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)甲同學實驗是為了證明該反應存在限度，乙同學是探究濃度對物質的氧化性和還原性的影響，綜合甲、乙兩位同學的實驗探究過程，得出的結論有：2Fe3++2I－2Fe2++I2存在限度；改變條件可使平衡移動；物質的氧化性與還原性強弱受濃度影響。