Question

【題目】某研究性小組決定用實(shí)驗(yàn)探究的方法證明化學(xué)反應(yīng)具有一定的限度。取5mL 0.1mol/L KI溶液于試管中，滴加0.1mol/L FeCl3溶液2mL，發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2。為證明該反應(yīng)具有可逆性且具有限度，他們設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①取少量反應(yīng)液，滴加AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)有少量黃色沉淀（AgI），證明反應(yīng)物沒有反應(yīng)完全；

②再取少量反應(yīng)液，加入少量CCl4，振蕩，發(fā)現(xiàn)CCl4層顯淺紫色，證明萃取到I2，即有I2生成。綜合①②的結(jié)論，他們得出該反應(yīng)具有一定的可逆性，在一定條件下會達(dá)到反應(yīng)限度。

（1）老師指出他們上述實(shí)驗(yàn)中①不合理，你認(rèn)為是_____________________________；在不改變反應(yīng)物用量的前提下，改進(jìn)的方法是_____________________________________________。

（2）有人認(rèn)為步驟②適合檢驗(yàn)生成I2較多的情況下，還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗(yàn)是否生成了I2，這種方法是______________________________。

（3）控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。

①反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生____________（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_________________________。

②電流計(jì)讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則甲中的石墨作_______（填“正”或“負(fù)”）極，該電極的電極反應(yīng)式為_________________________。

Answer 1

【答案】該反應(yīng)中KI過量，故不能直接檢驗(yàn)是否存在I－取少量反應(yīng)液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3＋未完全反應(yīng)取少量反應(yīng)液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍(lán)，則說明生成了I2氧化2I－－2e－=I2負(fù)Fe2＋－e－=Fe3＋

【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①中KI溶液、FeCl3溶液的濃度和體積知，KI過量，不能直接檢驗(yàn)I-判斷反應(yīng)具有可逆性。要證明反應(yīng)有一定的限度，應(yīng)檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否含Fe3+。

（2）檢驗(yàn)I2用淀粉溶液。

（3）①反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上I-發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2。

②在甲中加入FeCl2固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲電極上Fe2+發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+。

（1）實(shí)驗(yàn)①中n（KI）=0.1mol/L×0.005L=0.0005mol，n（FeCl3）=0.1mol/L×0.002L=0.0002mol，該反應(yīng)中KI過量，不能直接檢驗(yàn)是否含I-判斷反應(yīng)的可逆性，實(shí)驗(yàn)①不合理。在不改變反應(yīng)物用量的前提下，要證明反應(yīng)有一定的限度，應(yīng)檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否含Fe3+，改進(jìn)的方法是：取少量反應(yīng)液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3+未完全反應(yīng)，證明反應(yīng)具有可逆性。

（2）檢驗(yàn)I2可用淀粉溶液，方法是：取少量反應(yīng)液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍(lán)，則說明生成了I2。

（3）①反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe2+，乙中石墨電極上I-發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2，電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2。

②在甲中加入FeCl2固體，F(xiàn)e2+濃度增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲中Fe2+發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+，甲中的石墨作負(fù)極，該電極的電極反應(yīng)式為：Fe2+-e-=Fe3+。