Question

3．某兴趣小组用Fe³⁺与I^-间的反应探究氧化还原反应规律与平衡移动原理的取系，回答下列问题：
（1）用Fe₂（SO₄）₃晶体配制100mL0.05mol/L的溶液，配制时需先把Fe₂（SO₄）₃晶体溶解在较浓硫酸中，再用水稀释，加入硫酸的目的是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解（结合化学用语回答）．
（2）甲组同学将0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL混合充分反应后，溶液变为棕黄色，现进行如图1的实验①②．

实验①中产生蓝色沉淀的离子方程式为3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，根据以上反应现象写出甲组同学实验中的离了方视式2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，在甲组同学的反应中，I₂和Fe³⁺的氧化性强弱顺序为Fe³⁺＞I₂．
查阅资料：其它条件相同时，物质的氧化性及还原性强弱随浓度大小发生变化．
（3）乙组同学以图2的实验装置进一步探究上述反应，

K闭合时，指针发生偏转，盐桥中的阳离子向b极（填“a”或“b”）定向移动；当指针归零时，向烧杯I中满加0.01mol/L AgNO₃溶液，指针反向偏转，表明平衡发生了移动．据此分析I^-还原性强弱与浓度关系I^-浓度越小其还原性越弱．
（4）丙组同学欲测定甲组同学所得棕黄色溶液中c（I₂），已知I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆．现借助酸碱中和滴定相关仪器，用cmol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液在弱碱性环境下对该溶液进行滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL．
①Na₂S₂O₃溶液装入碱式（填“酸式”或“碱式”）滴定管，选用淀粉济液为指示钊，滴定终点现象为最后一滴标液加入时溶液由蓝色褪去且30s不复原．
②老师提出丙组同学方案不可行，原因一是Fe³⁺可能氧化Na₂S₂O₃，二是（滴定过程中I₂被消耗，I₂氧化性减弱）I^-将会继续被氧化为I₂，导致测定I₂的真实浓度不准确．

Answer 1

分析 （1）铁离子水解，加入硫酸抑制其水解；
（2）亚铁离子与铁氰化钾反应生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂蓝色沉淀，0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL反应完全生成亚铁离子机和碘单质，由现象可知，有铁离子存在，即该反应为可逆反应，据此书写，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性；
（3）K闭合时，指针偏转，形成原电池，阳离子移向正极，正极发生还原反应为铁离子生成亚铁离子，为b极；当指针归零（反应达到平衡）后，向烧杯I中中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，生成AgI黄色沉淀，可知I^-浓度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移动；
（4）①Na₂S₂O₃为强碱弱酸盐，溶液显碱性；淀粉做指示剂，Na₂S₂O₃将碘还原为碘离子，溶液蓝色消失；
②溶液中的铁离子将碘离子氧化为碘单质．

解答 解：（1）铁离子水解，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解；
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解；
（2）亚铁离子与铁氰化钾反应生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂蓝色沉淀，反应为：3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL反应完全生成亚铁离子机和碘单质，由现象可知，有铁离子存在，则离子反应为：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂； 因为氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故氧化性：Fe³⁺＞I₂；
故答案为：3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂；Fe³⁺＞I₂；
（3）K闭合时，指针偏转，形成原电池，阳离子移向正极，正极发生还原反应为铁离子生成亚铁离子，为b极；当指针归零（反应达到平衡）后，向烧杯I中中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，生成黄色AgI沉淀，I^-浓度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移动，指针反向偏转，说明I^-浓度越小其还原性越弱；
故答案为：b；I^-浓度越小其还原性越弱；
（4）①Na₂S₂O₃为强碱弱酸盐，溶液显碱性，放碱式滴定管；Na₂S₂O₃将碘还原为碘离子，终点时，溶液蓝色退去，且30s不恢复；
故答案为：碱式；最后一滴标液加入时溶液由蓝色褪去且30s不复原；
②丙组同学方案不可行，原因一是Fe³⁺可能氧化Na₂S₂O₃，原因二是（滴定过程中I₂被消耗，I₂氧化性减弱）I^-将会继续被氧化为I₂，导致测定I₂的真实浓度不准确；
故答案为：（滴定过程中I₂被消耗，I₂氧化性减弱）I^-将会继续被氧化为I₂，导致测定I₂的真实浓度不准确．

点评 本题考查了原电池、氧化还原反应及平衡移动以及实验设计的综合考查，把握平衡移动的影响因素及物质的性质为解答的关键，对分析与实验能力要求较高，题目难度较大．