某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液中.探究Fe2+和I-的还原性强弱．[提出假设]假设1:Fe2+还原性比I-强．假设2:I-还原性比Fe2+强．[验证假设]选择几种装置进行实验:(1)实验必需的装置是A→ (按Cl2气流方向的顺序填写)(2)实验开始后.控制通入氯气的量.当通入少量氯气时.通过观察混合溶液颜色的变化判断反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某研究性学习小组设想将少量Cl₂通入Fe²⁺和I^-的混合溶液中，探究Fe²⁺和I^-的还原性强弱．

【提出假设】假设1：Fe²⁺还原性比I^-强．假设2：I^-还原性比Fe²⁺强．
【验证假设】选择几种装置进行实验：
（1）实验必需的装置是A→

（按Cl₂气流方向的顺序填写）
（2）实验开始后，控制通入氯气的量，当通入少量氯气时，通过观察混合溶液颜色的变化

（填“能”或“不能”）判断反应的先后顺序．
（3）请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论．

实验步骤	预期现象和结论
取少量反应后的混合溶液分置于A、B两试管中：往A中滴加溶液；往B中滴加溶液．	①A：， ②B：，则假设1成立． ③A：， ④B：，则假设2成立．

（4）为了实验成功，必须控制各物质的量．该小组称取1.52g FeSO₄固体，同时称取1.66g KI固体，溶于水中配成混合溶液．为了验证上述假设，通入的Cl₂体积最多不能超过

L（标准状况）．
【思考与交流】
（5）有同学质疑，上述实验中Cl₂量很难控制，无法验证Fe²⁺和I^-反应的先后顺序．于是提出另一方案：往KI溶液中滴入

溶液，若能发生反应，即可证明I^-的还原性强于Fe²⁺．

考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：卤族元素

分析：（1）依据实验的目的“将少量Cl₂通入Fe²⁺和I^-的混合溶液中，探究Fe²⁺和I^-的还原性强弱”解答；
（2）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大；
（3）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，
碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；
（4）依据2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-计算1.52g FeSO₄固体中二价铁离子被氧化需要的氯气的物质的量，依据2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，计算1.66g KI固体被氧化需要的氯气的物质的量；
（5）依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性．

解答： 解：（1）要想探究Fe²⁺和I^-的还原性强弱，应将制取的氯气通入到含有Fe²⁺和I^-的溶液中，氯气有毒应进行尾气处理，所以必须的装置A→C→E；
故答案为：C→E；
（2）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大，所以不能通过观察颜色来比较反应的先后顺序，故答案为：不能；
（3）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，
碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
KSCN；淀粉	①变红色， ②不变色， ③不变色， ④变蓝色．

；
（4）1.52g FeSO₄固体的物质的量为=

1.52g

152g/mol

=0.01mol，依据2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-可知，完全氧化二价铁离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L；
1.66g KI固体的物质的量为=

1.66g

166g/mol

=0.01mol，依据2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，完全氧化碘离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L，所以为了验证上述假设，通入的Cl₂体积最多不能超过0.112L；
故答案为：0.112L；
（5）氯化铁与碘化钾反应的离子方程式为：2I^-+2Fe³⁺=I₂+2Fe²⁺，反应中碘离子碘元素化合价升高，碘离子作用还原剂，三价铁离子化合价降低被还原，二价铁离子为还原产物，依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可知碘离子的还原性强于二价铁离子，同种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的优先反应，所以可以确定氯气与Fe²⁺和I^-反应的先后顺序．

点评：本题为实验题，考查了二价铁离子与碘离子还原性强弱的比较，题目难度中等，明确反应的实质和氧化还原反应的先后规律是解题的关键．