Question

为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I、取5mL 0.1mol/L的KI溶液，滴加5-6滴FeCl₃稀溶液；
Ⅱ、继续加入2mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡静置．
Ⅲ、取少量分液后得到的上层清液，滴加KSCN溶液．
Ⅳ、移取25.00mLFeCl₃稀溶液至锥形瓶中，加入KSCN溶液用作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液滴定，达到滴定终点．重复滴定三次，平均耗用c mol/LKI标准溶液VmL．
（1）探究活动I中发生反应的离子方程式为

 

．请将探究活动Ⅱ中“振荡静置”后得到下层液体的操作补充完整：将分液漏斗放在铁架台上，静置．

 

（2）探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液（假设溶质全部为Fe（SCN）₃），验证有Fe³⁺残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈红色．对此同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：Fe³⁺全部转化为Fe²⁺      猜想二：生成的Fe（SCN）₃浓度极小，其颜色肉眼无法观察．
为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，密度为0.71g/mL，Fe（SCN）₃在乙醚中的溶解度比在水中大；
信息二：Fe³⁺可与[Fe（CN）₆]^4-反应生成暗蓝色沉淀，用K₄[Fe（CN）₆]（亚铁氰化钾）溶液检验Fe³⁺的灵敏度比用KSCN溶液更高．
结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：
①请完成下表

实验操作	现象和结论
步骤一：	若产生暗蓝色沉淀，则   ．
步骤二：	若乙醚层呈红色，则   ．

②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式：

 

．
（3）根据探究活动Ⅳ，FeCl₃稀溶液物质的量浓度为

 

mol/L．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,二价Fe离子和三价Fe离子的检验

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据KI和FeCl₃和发生反应：2KI+FeCl₃=I₂+2KCl+FeCl₂，结合化学方程式书写离子方程式；依据分液操作步骤分析回答，下层溶液从下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出；
（2）①根据题目中的信息一和信息二进行解答反应的现象和结论；
②Fe³⁺可与[Fe（CN）₆]^4-反应生成蓝色沉淀，据此写出反应的离子方程式；
（3）铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁，可以使用硫氰化钾作为指示剂；反应结束前溶液为红色，反应结束溶液红色消失，据此判断滴定终点现象；根据氧化还原反应中得失电子相等计算出氯化铁的物质的量，再计算出氯化铁的物质的量浓度．

解答： 解：（1）活动（Ⅰ）中发生反应：2KI+FeCl₃=I₂+2KCl+FeCl₂，反应的离子方程式我I：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂ ；碘溶于水呈棕黄色；碘单质易溶于有机溶剂四氯化碳，所以CCl₄能萃取水中的碘，溶液呈紫红色，由于CCl₄的密度比水大，所以在混合液的下层，将分液漏斗放在铁架台上，振荡静置后，待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）对准分液漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下；
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂ ；待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）对准分液漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下；   
（2）①由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3滴K₄[Fe（CN）₆]溶液，产生蓝色沉淀，则猜想一不成立，由信息二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，证明猜想二正确；
故答案为：

实验操作	现象和结论
步骤一：取萃取后得到的上层清液，加入2滴K4[Fe（CN）6]（亚铁氰化钾）溶液	则猜想一不成立
步骤二：取探究Ⅲ中所得溶液，加入少量乙醚，充分振荡，静置分层	则猜想二成立

②由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3滴K₄[Fe（CN）₆]溶液，产生蓝色沉淀，反应的离子方程式为：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-=Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓；
故答案为：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-=Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓；
（3）c mol/LKI标准溶液VmL，含有碘离子的物质的量为n=cmol/L×0.001V=0.001cVmol，失去的电子的物质的量为0.001cVmol，铁离子变成亚铁离子化合价降低1价，得到1个电子，所以被还原的铁离子的物质的量为0.001cV，氯化铁的物质的量浓度为：c=

0.001cvmol

0.025L

=0.04cVmol/L，
故答案为：0.04cV．

点评：本题考查了铁离子和亚铁离子的检验、探究物质的组成、测量物质的含量，题目难度中等，注意掌握检验铁离子和亚铁离子的方法，明确滴定终点的判断方法．