已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究.
(1)甲同学首先进行了实验1.
实验 1 |
实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取2mL 1mol•L-1 KI溶液,滴加0.1mol•L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05mL,下同). | ⅰ.溶液呈棕黄色. | |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1mol•L-1 KSCN溶液. | ⅱ.溶液不显红色. |
2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2
2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2
.②加入KSCN溶液的目的是
检验溶液中是否大量存在Fe3+
检验溶液中是否大量存在Fe3+
.③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,故改进实验方案,进行了实验2.
实验 2 |
实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取2mL 0.1mol•L-1 KI溶液,滴加0.1mol•L-1 FeCl3溶液3滴. | ⅰ.溶液呈棕黄色. | |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1mol•L-1 KSCN溶液. | ⅱ.溶液显红色. | |
ⅲ.继续加入2mL CCl4,充分振荡、静置. | ⅲ.液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色. |
提高平衡时溶液中的c(Fe3+)
提高平衡时溶液中的c(Fe3+)
.用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因:平衡1:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡2:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移动,或c(Fe3+)降低,平衡2逆向移动,或c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失
平衡1:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡2:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移动,或c(Fe3+)降低,平衡2逆向移动,或c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失
.(2)甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取,但乙同学查阅资料得到信息:I2、I3-在水中均呈棕黄色,两者有如下关系:I2+I-⇌I3-.于是提出假设:萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-.
①为验证假设,乙同学设计并完成了实验3.
实验3 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ.取1mL实验2中棕黄色的上层清液,再加入2mL CCl4,振荡、静置. | ⅰ.液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色. | |
ⅱ.取1mL饱和碘水,加入2mL CCl4,振荡、静置. | ⅱ.液体分层,上层为无色,下层呈紫红色. |
萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-
萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-
.②甲同学依据乙同学的实验设计思路,选用实验2中的试剂,运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验,证明了平衡I2+I-⇌I3-的存在.
请你补充完整他设计的实验步骤:将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份,分装于两支试管中,向试管1中加入1mL水,振荡、静置;向试管2中
加入1mL 0.1mol•L-1KI溶液,振荡、静置
加入1mL 0.1mol•L-1KI溶液,振荡、静置
.两支试管中的现象分别为
试管1中液体分层,上层为无色,下层呈紫红色,试管2中液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色(或紫红色变浅)
试管1中液体分层,上层为无色,下层呈紫红色,试管2中液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色(或紫红色变浅)
.【考点】性质实验方案的设计.
【答案】2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2;检验溶液中是否大量存在Fe3+;提高平衡时溶液中的c(Fe3+);平衡1:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡2:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移动,或c(Fe3+)降低,平衡2逆向移动,或c[Fe(SCN)3]降低,所以红色消失;萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-;加入1mL 0.1mol•L-1KI溶液,振荡、静置;试管1中液体分层,上层为无色,下层呈紫红色,试管2中液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色(或紫红色变浅)
【解答】
【点评】
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