Question

某研究性學習小組為證明2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂為可逆反應（即反應存在一定的限度），設計如下幾種方案．已知FeF₆^3-是一種無色的穩定的絡離子．
按要求回答下列問題．
方案甲：
取5mL 0.1mol/L KI溶液，滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl₃溶液，再繼續加入2mL CCl₄，充分振蕩．靜置、分層，再取上層清液，滴加KSCN溶液．
（1）甲方案中能證明該反應為可逆反應的現象是

 

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（2）有同學認為該方案設計不夠嚴密，即使該反應為不可逆反應也可能出現上述現象，其原因是

 

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方案乙：
取5mL 0.1mol/L KI溶液，滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl₃溶液，溶液呈棕黃色，再往溶液中滴加NH₄F溶液，若看到

 

現象，即可證明該反應為可逆反應，請解釋產生該現象的原因

 

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方案丙：
設計如圖原電池裝置，接通靈敏電流計，指針向右偏轉（注：靈敏電流計指針總是偏向電源正極），隨著時間進行電流計讀數逐漸變小，最后讀數變為零．
當指針讀數變零后，在乙燒杯中加入1mol/L FeCl₂溶液，若觀察到靈敏電流計的指針向

 

方向偏轉（填“左”、“右”或“不移動”），即可判斷該反應為可逆反應，此時甲中石墨電極上的電極反應式為

 

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Answer 1

分析：方案甲：（1）如該反應為可逆反應，加入四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色，上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；
（2）在振蕩過程中，Fe²⁺離子易被空氣中氧氣生成Fe³⁺；
方案乙：往溶液中滴加NH₄F溶液，發生反應生成無色的FeF₆^3-，如溶液變為無色，說明平衡發生移動；
方案丙：圖中靈敏電流計的指針指向右，右側燒杯為正極，當指針讀數變零后，在乙燒杯中加入1mol/L FeCl₂溶液，如為可逆反應，可發生2Fe²⁺+I₂?2Fe³⁺+2I^-，I₂被還原，指針應偏向左．

解答：解：方案甲：（1）如該反應為可逆反應，加入四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色，上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色，
故答案為：下層（CCl₄層）溶液呈紫紅色，且上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；
（2）在振蕩過程中，Fe²⁺離子易被空氣中氧氣生成Fe³⁺，不能證明反應可逆，
故答案為：振蕩過程中產物中的Fe²⁺離子被空氣中氧氣氧化；
方案乙：往溶液中滴加NH₄F溶液，發生反應生成無色的FeF₆^3-，如溶液變為無色，說明朝逆反應方向，
故答案為：溶液從棕黃色變為無色（或變淺）；Fe³⁺與F^-絡合生成無色的FeF₆^3-，促使2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡朝逆反應方向移動；
方案丙：圖中靈敏電流計的指針指向右，右側燒杯為正極，當指針讀數變零后，在乙燒杯中加入1mol/L FeCl₂溶液，如為可逆反應，可發生2Fe²⁺+I₂?2Fe³⁺+2I^-，I₂被還原，指針應偏向左，甲中石墨電極上的電極反應式為I₂+2e^-=2I^-，
故答案為：左；I₂+2e^-=2I^-．

點評：本題考查化學反應原理的探究，題目側重于學生分析問題和實驗能力的考查，難度中等，注意實驗原理的嚴密性的判斷．