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【题目】为探究化学反应“2Fe3++2I-2Fe2++I2”存在限度及平衡移动与物质的浓度、性质的关系,甲、乙两同学进行如下实验。

已知:a.I2的溶液呈黄色或棕黄色。b.利用色度计可测定溶液的透光率,通常溶液颜色越深,透光率数值越小。

.甲同学设计下列实验进行相关探究,实验如下:

回答下列问题:

(1)甲同学利用实验②中iii证明Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应存在限度,实验i中的现象是________,实验iia________(化学式)溶液。

(2)用离子方程式表示实验②iii中产生黄色沉淀的原因________

.乙同学:利用色度计对Fe2(SO4)3溶液与KI溶液的反应进行再次探究

(实验过程)

序号

实验步骤1

实验步骤2

实验③

将盛有2mL蒸馏水的比色皿放入色度计的槽孔中

向比色皿中逐滴滴入5(每滴约0.025mL)0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,同时采集溶液的透光率数据

实验④

将盛有2mL0.1mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度计的槽孔中

同上

实验⑤

将盛有2mL0.2mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度计的槽孔中

同上

实验中溶液的透光率数据变化如图所示:

回答下列问题:

(3)乙同学实验③的目的是______

(4)乙同学通过透光率变化推断:FeCl3溶液与KI溶液的反应存在限度。其相应的推理过程是______

(5)乙同学根据氧化还原反应的规律,用如图装置(ab均为石墨电极),探究化学平衡移动与I-Fe2+浓度及还原性强弱关系,操作过程如下:

K闭合时,电流计指针向右偏转,乙同学得出结论:2Fe3++2I2Fe2++I2向正反应方向进行,b______(填“正”或“负”)极,还原性IFe2+

②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管滴加0.1mol/LFeSO4溶液,电流计指针向左偏转,由此得出还原性Fe2+_____I(填“>”或“<”)

(6)综合甲、乙两位同学的实验探究过程,得出的结论有______

【答案】溶液变蓝 KSCN Ag++I=AgI 排除实验④和实验⑤中Fe3+对溶液透光率的干扰 溶液透光率不再随时间改变后,实验⑤的溶液透光率低于实验④的溶液透光率,说明实验④中虽然KI过量,但仍有未反应的Fe3+ 2Fe3++2I2Fe2++I2存在限度;改变条件可使平衡移动;物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响。

【解析】

(1)反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,产物有碘单质,就能使淀粉溶液变蓝;若证明该反应存在限度,可用KSCN溶液来验证Fe3+是否剩余;

(3)透光率与浓度有关,探究I-浓度对反应的影响,故需要控制其他物质的浓度一致;

(5) K闭合时,电流计指针向右偏转,该反应是Fe3+得电子,加入FeSO4溶液后,电流计指针向左偏转,说明浓度可对物质的氧化性及还原性有影响。

(1)该反应的化学方程式:2Fe3++2I-2Fe2++I2,产物有碘单质,加入到淀粉溶液,可观察到溶液变蓝,若该反应存在限度,则应剩余Fe3+,实验iiaKSCN溶液,Fe3+SCN-形成配合物,溶液呈红色,故答案为:溶液变蓝;KSCN

(2)反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,存在反应限度,则还剩余I-,加入AgNO3溶液,形成黄色沉淀,用离子方程式表示为:Ag++I=AgI↓

(3)该探究实验是探究I-浓度对反应的影响,而透光率与溶液的颜色有关,故用实验③加蒸馏水,把Fe3+的浓度影响控制一致,故答案为:排除实验④和实验⑤中Fe3+对溶液透光率的干扰;

(4)分析实验④和⑤,能推出FeCl3溶液与KI溶液的反应存在限度的理由:溶液透光率不再随时间改变后,实验⑤的溶液透光率低于实验④的溶液透光率,说明实验④中虽然KI过量,但仍有未反应的Fe3+

(5)①电流计指针向右偏转,说明bFe3+得到电子,作正极;故答案为:正;

②电流计指针向左偏转,说明a极的I2得电子生成I-,由此得出还原性Fe2+I-;故答案为:>;

(6)甲同学实验是为了证明该反应存在限度,乙同学是探究浓度对物质的氧化性和还原性的影响,综合甲、乙两位同学的实验探究过程,得出的结论有:2Fe3++2I2Fe2++I2存在限度;改变条件可使平衡移动;物质的氧化性与还原性强弱受浓度影响。

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元素代号

X

Y

Z

第一电离能/(kJ.mol)

520

496

419

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(2)FI同主族,BeF2分子中心原子的杂化类型为_________ ,BeF2分子是________分子(选填极性非极性”)

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