Question

（11分）某研究性学习小组为证明2Fe³⁺ + 2I^-  2Fe²⁺+ I₂为可逆反应（即反应存在一定的限度），设计如下几种方案。已知FeF₆^3-是一种无色的稳定的络离子。

按要求回答下列问题。

方案甲：

取5mL0.1mol/L KI溶液，滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl₃溶液，再继续加入2mL CCl₄，充分振荡。静置、分层，再取上层清液，滴加KSCN溶液。

（1）甲方案中能证明该反应为可逆反应的现象是                            。

（2）有同学认为该方案设计不够严密，即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象，其原因是                                 。

方案乙：

取5mL0.1mol/L KI溶液，滴加2ml 0.1mol/L 的FeCl₃溶液，溶液呈棕黄色，再往溶液中滴加NH₄F溶液，若看到                   现象，即可证明该反应为可逆反应，请解释产生该现象的原因                                       。

方案丙：

设计如图原电池装置，接通灵敏电流计，指针向右偏转（注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极），随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。

当指针读数变零后，在乙烧杯中加入1mol/L FeCl₂溶液，若观察到灵敏电流计的指针向     方向偏转（填“左”、“右”或“不移动”），即可判断该反应为可逆反应，此时甲中石墨电极上的电极反应式为                           。

【解析】（1）根据实验数据可知碘化钾是过量的，若反应是可逆反应，则溶液中一定存在铁离子，同时也必须生成单质碘。所以可以通过检验铁离子和单质碘来证明。

（2）因为碘离子和亚铁离子在空气中也可以被氧气氧化生成单质碘和铁离子，所以方案不是很严密。

（3）可以依据外界条件对平衡的影响来验证。因为Fe³⁺与F^-络合生成无色的FeF₆^3-，促使2Fe³⁺ +2I^-  2Fe²⁺ + I₂平衡朝逆反应方向移动，所以溶液颜色会变浅。

（4）在原电池中负极是失去电子的，碘离子失去电子，所以电子是从甲池流向乙池，所以电流计的指针向左偏转。

 

Answer 1

（1）下层（CCl₄层）溶液呈紫红色，且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色。（2分）

（2）振荡过程中产物中的Fe²⁺离子被空气中氧气氧化。（2分）

方案乙： 溶液从棕黄色变为无色（或变浅）；（1分）

Fe³⁺与F^-络合生成无色的FeF₆^3-，促使2Fe³⁺ + 2I^-  2Fe²⁺+ I₂平衡朝逆反应方向移动  （2分）

方案丙：左（2分）；I₂+2e^- = 2I^-（2分）