Question

（11分）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5mL0.1mol/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                            。

（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                                 。

方案乙：

取5mL0.1mol/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                                       。

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                           。

【解析】（1）根據實驗數據可知碘化鉀是過量的，若反應是可逆反應，則溶液中一定存在鐵離子，同時也必須生成單質碘。所以可以通過檢驗鐵離子和單質碘來證明。

（2）因為碘離子和亞鐵離子在空氣中也可以被氧氣氧化生成單質碘和鐵離子，所以方案不是很嚴密。

（3）可以依據外界條件對平衡的影響來驗證。因為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，所以溶液顏色會變淺。

（4）在原電池中負極是失去電子的，碘離子失去電子，所以電子是從甲池流向乙池，所以電流計的指針向左偏轉。

 

Answer 1

（1）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分）

（2）振蕩過程中產物中的Fe²⁺離子被空氣中氧氣氧化。（2分）

方案乙： 溶液從棕黃色變為無色（或變淺）；（1分）

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  （2分）

方案丙：左（2分）；I₂+2e^- = 2I^-（2分）