Question

【題目】某研究性小組決定用實驗探究的方法證明化學反應具有一定的限度。取5mL 0.1mol/L KI溶液于試管中，滴加0.1mol/L FeCl3溶液2mL，發生如下反應：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。為證明該反應具有可逆性且具有限度，他們設計了如下實驗：

①取少量反應液，滴加AgNO3溶液，發現有少量黃色沉淀（AgI），證明反應物沒有反應完全；

②再取少量反應液，加入少量CCl4，振蕩，發現CCl4層顯淺紫色，證明萃取到I2，即有I2生成。綜合①②的結論，他們得出該反應具有一定的可逆性，在一定條件下會達到反應限度。

（1）老師指出他們上述實驗中①不合理，你認為是_____________________________；在不改變反應物用量的前提下，改進的方法是_____________________________________________。

（2）有人認為步驟②適合檢驗生成I2較多的情況下，還有一種簡便方法可以靈敏地檢驗是否生成了I2，這種方法是______________________________。

（3）控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，設計成如圖所示的原電池。

①反應開始時，乙中石墨電極上發生____________（填“氧化”或“還原”）反應，電極反應式為_________________________。

②電流計讀數為0時，反應達到平衡狀態。此時在甲中加入FeCl2固體，發現電流計又發生偏轉，則甲中的石墨作_______（填“正”或“負”）極，該電極的電極反應式為_________________________。

Answer 1

【答案】該反應中KI過量，故不能直接檢驗是否存在I－取少量反應液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3＋未完全反應取少量反應液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍，則說明生成了I2氧化2I－－2e－=I2負Fe2＋－e－=Fe3＋

【解析】

（1）根據實驗①中KI溶液、FeCl3溶液的濃度和體積知，KI過量，不能直接檢驗I-判斷反應具有可逆性。要證明反應有一定的限度，應檢驗反應后的溶液中是否含Fe3+。

（2）檢驗I2用淀粉溶液。

（3）①反應開始時，乙中石墨電極上I-發生氧化反應生成I2。

②在甲中加入FeCl2固體，平衡向逆反應方向移動，甲電極上Fe2+發生氧化反應生成Fe3+。

（1）實驗①中n（KI）=0.1mol/L×0.005L=0.0005mol，n（FeCl3）=0.1mol/L×0.002L=0.0002mol，該反應中KI過量，不能直接檢驗是否含I-判斷反應的可逆性，實驗①不合理。在不改變反應物用量的前提下，要證明反應有一定的限度，應檢驗反應后的溶液中是否含Fe3+，改進的方法是：取少量反應液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3+未完全反應，證明反應具有可逆性。

（2）檢驗I2可用淀粉溶液，方法是：取少量反應液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍，則說明生成了I2。

（3）①反應開始時，甲中石墨電極上Fe3+發生還原反應生成Fe2+，乙中石墨電極上I-發生氧化反應生成I2，電極反應式為2I--2e-=I2。

②在甲中加入FeCl2固體，Fe2+濃度增大，平衡向逆反應方向移動，甲中Fe2+發生氧化反應生成Fe3+，甲中的石墨作負極，該電極的電極反應式為：Fe2+-e-=Fe3+。