Question

3．某興趣小組用Fe³⁺與I^-間的反應(yīng)探究氧化還原反應(yīng)規(guī)律與平衡移動原理的取系，回答下列問題：
（1）用Fe₂（SO₄）₃晶體配制100mL0.05mol/L的溶液，配制時需先把Fe₂（SO₄）₃晶體溶解在較濃硫酸中，再用水稀釋，加入硫酸的目的是Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解（結(jié)合化學(xué)用語回答）．
（2）甲組同學(xué)將0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL混合充分反應(yīng)后，溶液變?yōu)樽攸S色，現(xiàn)進(jìn)行如圖1的實驗①②．

實驗①中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式為3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，根據(jù)以上反應(yīng)現(xiàn)象寫出甲組同學(xué)實驗中的離了方視式2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，在甲組同學(xué)的反應(yīng)中，I₂和Fe³⁺的氧化性強(qiáng)弱順序為Fe³⁺＞I₂．
查閱資料：其它條件相同時，物質(zhì)的氧化性及還原性強(qiáng)弱隨濃度大小發(fā)生變化．
（3）乙組同學(xué)以圖2的實驗裝置進(jìn)一步探究上述反應(yīng)，

K閉合時，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鹽橋中的陽離子向b極（填“a”或“b”）定向移動；當(dāng)指針歸零時，向燒杯I中滿加0.01mol/L AgNO₃溶液，指針反向偏轉(zhuǎn)，表明平衡發(fā)生了移動．據(jù)此分析I^-還原性強(qiáng)弱與濃度關(guān)系I^-濃度越小其還原性越弱．
（4）丙組同學(xué)欲測定甲組同學(xué)所得棕黃色溶液中c（I₂），已知I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆．現(xiàn)借助酸堿中和滴定相關(guān)儀器，用cmol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液在弱堿性環(huán)境下對該溶液進(jìn)行滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL．
①Na₂S₂O₃溶液裝入堿式（填“酸式”或“堿式”）滴定管，選用淀粉濟(jì)液為指示釗，滴定終點現(xiàn)象為最后一滴標(biāo)液加入時溶液由藍(lán)色褪去且30s不復(fù)原．
②老師提出丙組同學(xué)方案不可行，原因一是Fe³⁺可能氧化Na₂S₂O₃，二是（滴定過程中I₂被消耗，I₂氧化性減弱）I^-將會繼續(xù)被氧化為I₂，導(dǎo)致測定I₂的真實濃度不準(zhǔn)確．

Answer 1

分析 （1）鐵離子水解，加入硫酸抑制其水解；
（2）亞鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂藍(lán)色沉淀，0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL反應(yīng)完全生成亞鐵離子機(jī)和碘單質(zhì)，由現(xiàn)象可知，有鐵離子存在，即該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，據(jù)此書寫，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（3）K閉合時，指針偏轉(zhuǎn)，形成原電池，陽離子移向正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)為鐵離子生成亞鐵離子，為b極；當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達(dá)到平衡）后，向燒杯I中中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，生成AgI黃色沉淀，可知I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動；
（4）①Na₂S₂O₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯堿性；淀粉做指示劑，Na₂S₂O₃將碘還原為碘離子，溶液藍(lán)色消失；
②溶液中的鐵離子將碘離子氧化為碘單質(zhì)．

解答 解：（1）鐵離子水解，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解；
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入H₂SO₄可抑制Fe³⁺水解；
（2）亞鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂藍(lán)色沉淀，反應(yīng)為：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反應(yīng)完全生成亞鐵離子機(jī)和碘單質(zhì)，由現(xiàn)象可知，有鐵離子存在，則離子反應(yīng)為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂； 因為氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，故氧化性：Fe³⁺＞I₂；
故答案為：3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂；Fe³⁺＞I₂；
（3）K閉合時，指針偏轉(zhuǎn)，形成原電池，陽離子移向正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)為鐵離子生成亞鐵離子，為b極；當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達(dá)到平衡）后，向燒杯I中中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，生成黃色AgI沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動，指針反向偏轉(zhuǎn)，說明I^-濃度越小其還原性越弱；
故答案為：b；I^-濃度越小其還原性越弱；
（4）①Na₂S₂O₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯堿性，放堿式滴定管；Na₂S₂O₃將碘還原為碘離子，終點時，溶液藍(lán)色退去，且30s不恢復(fù)；
故答案為：堿式；最后一滴標(biāo)液加入時溶液由藍(lán)色褪去且30s不復(fù)原；
②丙組同學(xué)方案不可行，原因一是Fe³⁺可能氧化Na₂S₂O₃，原因二是（滴定過程中I₂被消耗，I₂氧化性減弱）I^-將會繼續(xù)被氧化為I₂，導(dǎo)致測定I₂的真實濃度不準(zhǔn)確；
故答案為：（滴定過程中I₂被消耗，I₂氧化性減弱）I^-將會繼續(xù)被氧化為I₂，導(dǎo)致測定I₂的真實濃度不準(zhǔn)確．

點評 本題考查了原電池、氧化還原反應(yīng)及平衡移動以及實驗設(shè)計的綜合考查，把握平衡移動的影響因素及物質(zhì)的性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，對分析與實驗?zāi)芰σ�求較高，題目難度較大．