Question

某研究性學習小組對用酸化的硝酸銀溶液檢驗I^-存在的合理性產生了興趣，同學們根據變量控制思想進行如下方案設計并進行了實驗探究：
[提出假設]
假設1：生成的AgI不溶于水，不能被HNO₃氧化．
假設2：HNO₃有氧化性，能將I^-氧化成I₂．
[設計實驗方案，驗證假設]
（1）甲同學向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO₃溶液并振蕩，有黃色沉淀生成．驗證了假設1成立．請寫出有關化學方程式

 

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（2）乙同學設計實驗驗證2，請幫他完成下表中內容．

實驗步驟（不要求寫具體操作過程）	預期現象和結論
	若溶液變藍，假設2成立． 若溶液不變藍，假設2不成立．
…

[結論與解釋]
（3）甲同學驗證了假設1成立，若乙同學驗證了假設2成立，則丙同學由此得出的結論：硝酸酸化的AgNO₃可以使I^-沉淀，也能氧化I^-．你同意丙同學的結論嗎，并簡述理由：

 

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[思考與交流]
（3）研究性學習小組同學還想研究Fe³⁺能否氧化I^-的問題，請你用兩種方案來進行實驗驗證：
方案一：

 

方案二：

 

假設驗證成立，請寫出主要離子方程式

 

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Answer 1

分析：（1）碘化鉀和和硝酸銀反應生成不溶于硝酸的碘化銀沉淀；
（2）利用假設生成的碘單質性質進行實驗驗證，碘單質遇到淀粉變藍；
（3）丙同學依據甲和乙的實驗驗證得到的結論不合理，因為硝酸酸化的硝酸銀溶液不是硝酸，不能證明是硝酸氧化碘離子；
（3）研究Fe³⁺能否氧化I^-的實驗設計依據是氯化鐵溶液中加入淀粉碘化鉀溶液，若反應生成碘單質遇到淀粉變藍證明鐵離子具有氧化性；也可以在碘化鉀和KSCN的混合溶液中加入氯化鐵溶液，觀察溶液顏色是否變化分析設計鐵離子是否氧化碘離子；

解答：解：（1）碘化鉀和和硝酸銀反應生成不溶于硝酸的碘化銀沉淀，反應的化學方程式為：KI+AgNO₃=AgI↓+KNO₃；
故答案為：KI+AgNO₃=AgI↓+KNO₃；
（2）依據圖表中的反應現象，利用假設生成的碘單質性質進行實驗驗證，碘單質遇到淀粉變藍，所以設計的步驟為：取甲同學所用硝酸酸化的硝酸銀滴加到碘化鉀淀粉溶液中，若溶液變藍，假設2成立；若溶液不變藍，假設2不成立；
故答案為：取甲同學所用硝酸酸化的硝酸銀滴加到碘化鉀淀粉溶液中；
（3）丙同學依據甲和乙的實驗驗證得到的結論不合理，因為硝酸酸化的硝酸銀溶液不是硝酸，不能證明是硝酸氧化碘離子；
故答案為：不同意，硝酸酸化的硝酸銀并不是硝酸，不能證明硝酸是否能氧化碘離子；
（3）研究Fe³⁺能否氧化I^-的實驗設計依據是氯化鐵溶液中加入淀粉碘化鉀溶液，若反應生成碘單質遇到淀粉變藍證明鐵離子具有氧化性；也可以在碘化鉀和KSCN的混合溶液中加入氯化鐵溶液，觀察溶液顏色是否變化分析設計鐵離子是否氧化碘離子；設計的實驗為：向氯化鐵溶液中滴加幾滴KI淀粉溶液，看溶液是否變藍，若變藍證明鐵離子氧化碘離子為碘單質，若不變藍證明鐵離子不反應；也可以向KI、KSCN混合溶液中滴加幾滴氯化鐵溶液，看溶液若是先變紅后褪色，證明鐵離子和碘離子方式氧化還原反應，若只變紅不褪色，證明鐵離子不反應；假設成立的反應離子方程式為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
故答案為：向氯化鐵溶液中滴加幾滴KI淀粉溶液，看溶液是否變藍；向KI、KSCN溶液中滴加幾滴氯化鐵溶液，看溶液是否先變紅后褪色；2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂

點評：本題考查了鐵離子的性質分析應用，實驗設計的方法和步驟，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．