為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過改變濃度研究“2Fe3++2I-?2Fe2++I2”反應(yīng)中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如圖1所示:
(1)待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ目的是使實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)到達(dá) 化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)。
(2)ⅲ是ⅱ的對比實(shí)驗(yàn),目的是排除ⅱ中 溶液稀釋對顏色的變化溶液稀釋對顏色的變化造成的影響。
(3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng),F(xiàn)e2+向Fe3+轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因:Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng)Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng)。
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測I中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導(dǎo)致I-的還原性弱于Fe2+.用圖2裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
①K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作 正正極。
②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液。產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測。該現(xiàn)象是 左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)。
(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了ⅱ中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因。
①轉(zhuǎn)化的原因是 Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-。
②與(4)實(shí)驗(yàn)對比,不同的操作是 向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液。
(6)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,還原性:I->Fe2;而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,還原性Fe2->I-.將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結(jié)論是 該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)。
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素.
【答案】化學(xué)平衡狀態(tài);溶液稀釋對顏色的變化;Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡逆向移動(dòng);正;左管出現(xiàn)黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn);Fe2+濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2+還原性強(qiáng)于I-;向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液;該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動(dòng)
【解答】
【點(diǎn)評】
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