Question

【題目】已知FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，某小組同學(xué)對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（1）甲同學(xué)首先進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)1。

實(shí)驗(yàn) 1	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	ⅰ. 取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液， 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴（1滴約為0.05 mL，下同）。	ⅰ. 溶液呈棕黃色。
	ⅱ. 向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。	ⅱ. 溶液不顯紅色。

① 寫(xiě)出FeCl3溶液與KI溶液反應(yīng)的離子方程式_______________________。

② 加入KSCN溶液的目的是_______________________________________。

③ 甲同學(xué)認(rèn)為溶液不顯紅色的原因是反應(yīng)體系中c（Fe3+）太低，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。

實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	ⅰ. 取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液， 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。	ⅰ. 溶液呈棕黃色。
	ⅱ. 向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。	ⅱ. 溶液顯紅色。
	ⅲ. 繼續(xù)加入2 mL CCl4，充分振蕩、靜置。	ⅲ. 液體分層，上層紅色消失，變?yōu)樽攸S色，下層呈紫紅色。

本實(shí)驗(yàn)改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是_________________________________________。

用化學(xué)平衡原理解釋實(shí)驗(yàn)2中加入CCl4后上層溶液紅色消失的原因________________。

（2）甲同學(xué)認(rèn)為“用CCl4萃取后上層溶液仍為棕黃色”的原因是I2未被充分萃取，但乙同學(xué)查閱資料得到信息：I2、I3－在水中均呈棕黃色，兩者有如下關(guān)系：I2＋I(xiàn)－I3－。于是提出假設(shè)：萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I3－。

① 為驗(yàn)證假設(shè)，乙同學(xué)設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)3。

實(shí)驗(yàn)3	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	ⅰ. 取1 mL實(shí)驗(yàn)2中棕黃色的上層清液，再加入2 mL CCl4， 振蕩、靜置。	ⅰ. 液體分層，上層呈黃色，下層呈紫紅色。
	ⅱ. 取1 mL飽和碘水，加入2 mL CCl4， 振蕩、靜置。	ⅱ. 液體分層，上層為無(wú)色，下層呈紫紅色。

實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論是_________________________________。

② 甲同學(xué)依據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，選用實(shí)驗(yàn)2中的試劑，運(yùn)用控制變量的方法設(shè)計(jì)了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，證明了平衡I2＋I(xiàn)－ I3－的存在。

請(qǐng)你補(bǔ)充完整他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟：將實(shí)驗(yàn)2中下層紫紅色溶液平均分成兩份，分裝于兩支試管中，向試管1中加入1 mL水，振蕩、靜置；向試管2中_________________。兩支試管中的現(xiàn)象分別為__________________________________。

Answer 1

【答案】2Fe3+＋2I- 2Fe2+＋I(xiàn)2 檢驗(yàn)溶液中是否大量存在Fe3+ 提高平衡時(shí)溶液中的c（Fe3+） 加入CCl4后，I2被CCl4萃取，平衡2Fe3+＋2I—2Fe2+＋I(xiàn)2正向移動(dòng)，或c（Fe3+）降低，平衡Fe3+＋3SCN—Fe（SCN）3逆向移動(dòng)，或c[Fe（SCN）3]降低，所以紅色消失 萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I3－ 加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，振蕩、靜置 試管1中液體分層，上層為無(wú)色，下層呈紫紅色，試管2中液體分層，上層呈黃色，下層呈紫紅色（或紫紅色變淺）

【解析】

試題（1）①根據(jù)FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，化學(xué)方程式為 2FeCl3+2KI2KCl+2FeCl2+I2，離子方程式是2Fe3+ +2I-2Fe2+ +I2；②檢驗(yàn)Fe3+常用的試劑是KSCN溶液，向溶液中滴入KSCN溶液，Fe3++3SCN-Fe（SCN）3，溶液變?yōu)檠�紅色。所以，此處加入KSCN溶液的目的是檢驗(yàn)溶液中是否大量存在Fe3+；③FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，c(I-)降低，平衡向左移動(dòng)，c(Fe3+)增大，進(jìn)而驗(yàn)證甲同學(xué)的想法；在溶液中存在兩個(gè)平衡：平衡1：2Fe3++ 2I- 2Fe2++I2， 平衡2：Fe3++ 3SCN- Fe(SCN)3，加入CCl4后，I2被CCl4萃取，c（I2）減小，平衡1向右移動(dòng)，c(Fe3+)減小，平衡2向左移動(dòng)，c[Fe(SCN)3]降低，紅色消失；

（2）①由實(shí)驗(yàn)3可知，再向1 mL實(shí)驗(yàn)2中棕黃色的溶液中加2 mL CCl4，上層黃色溶質(zhì)仍不能被萃取，同樣的向1 mL飽和碘水中加入2 mL CCl4，卻能夠?qū)⒌馑�萃取為無(wú)色，證明萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I3－，而不是I2；②要證明平衡I2＋I－I3－的存在，需把試管1作為參照，向試管2提供與實(shí)驗(yàn)2完全相同的KI溶液，所以加入的是1 mL0.1 mol·L-1KI溶液，試管1中液體分層，上層為無(wú)色，下層呈紫紅色，試管2中液體分層，上層呈黃色，即生成了I3－，下層呈紫紅色（或紫紅色變淺）。