已知FeCl3溶液與KI溶液的反應(yīng)為可逆反應(yīng),某小組同學(xué)對該反應(yīng)進(jìn)行實驗探究.
(1)甲同學(xué)首先進(jìn)行了實驗1.
實驗 1 |
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
?。?mL 1mol?L-1 KI溶液,滴加0.1mol?L-1 FeCl3溶液3滴(1滴約為0.05mL,下同). |
?。芤撼首攸S色. |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1mol?L-1 KSCN溶液. |
ⅱ.溶液不顯紅色. |
①寫出FeCl
3溶液與KI溶液反應(yīng)的離子方程式
2Fe3++2I-?2Fe2++I2
2Fe3++2I-?2Fe2++I2
.
②加入KSCN溶液的目的是
檢驗溶液中是否大量存在Fe3+
檢驗溶液中是否大量存在Fe3+
.
③甲同學(xué)認(rèn)為溶液不顯紅色的原因是反應(yīng)體系中c(Fe
3+)太低,故改進(jìn)實驗方案,進(jìn)行了實驗2.
實驗 2 |
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
?。?mL 0.1mol?L-1 KI溶液,滴加0.1mol?L-1 FeCl3溶液3滴. |
ⅰ.溶液呈棕黃色. |
ⅱ.向其中滴加2滴0.1mol?L-1 KSCN溶液. |
ⅱ.溶液顯紅色. |
ⅲ.繼續(xù)加入2mL CCl4,充分振蕩、靜置. |
ⅲ.液體分層,上層紅色消失,變?yōu)樽攸S色,下層呈紫紅色. |
本實驗改用0.1mol?L
-1 KI溶液的目的是
提高平衡時溶液中的c(Fe3+)
提高平衡時溶液中的c(Fe3+)
.用化學(xué)平衡原理解釋實驗2中加入CCl
4后上層溶液紅色消失的原因:
平衡1:2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡2:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移動,或c(Fe3+)降低,平衡2逆向移動,或c[Fe(SCN)3]降低,所以紅色消失
平衡1:2Fe3++2I-?2Fe2++I2平衡2:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3加入CCl4后,I2被CCl4萃取,平衡1正向移動,或c(Fe3+)降低,平衡2逆向移動,或c[Fe(SCN)3]降低,所以紅色消失
.
(2)甲同學(xué)認(rèn)為“用CCl
4萃取后上層溶液仍為棕黃色”的原因是I
2未被充分萃取,但乙同學(xué)查閱資料得到信息:I
2、I
3-在水中均呈棕黃色,兩者有如下關(guān)系:I
2+I
-?I
3-.于是提出假設(shè):萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I
3-.
①為驗證假設(shè),乙同學(xué)設(shè)計并完成了實驗3.
實驗3 |
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
?。?mL實驗2中棕黃色的上層清液,再加入2mL CCl4,振蕩、靜置. |
?。后w分層,上層呈黃色,下層呈紫紅色. |
ⅱ.取1mL飽和碘水,加入2mL CCl4,振蕩、靜置. |
ⅱ.液體分層,上層為無色,下層呈紫紅色. |
實驗3的結(jié)論是
萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I3-
萃取后的溶液呈棕黃色的主要原因是存在I3-
.
②甲同學(xué)依據(jù)乙同學(xué)的實驗設(shè)計思路,選用實驗2中的試劑,運用控制變量的方法設(shè)計了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒?,證明了平衡I
2+I
-?I
3-的存在.
請你補充完整他設(shè)計的實驗步驟:將實驗2中下層紫紅色溶液平均分成兩份,分裝于兩支試管中,向試管1中加入1mL水,振蕩、靜置;向試管2中
加入1mL 0.1mol?L-1KI溶液,振蕩、靜置
加入1mL 0.1mol?L-1KI溶液,振蕩、靜置
.
兩支試管中的現(xiàn)象分別為
試管1中液體分層,上層為無色,下層呈紫紅色,試管2中液體分層,上層呈黃色,下層呈紫紅色(或紫紅色變淺)
試管1中液體分層,上層為無色,下層呈紫紅色,試管2中液體分層,上層呈黃色,下層呈紫紅色(或紫紅色變淺)
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