问题 实验题

为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动:

I.取5mL 0.1mol/L的KI溶液,滴加5—6滴FeCl3稀溶液;  

Ⅱ.继续加入2mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡静置。

Ⅲ.取少量分液后得到的上层清液,滴加KSCN溶液。

Ⅳ.移取25.00mLFeCl3稀溶液至锥形瓶中,加入KSCN溶液用作指示剂,再用c mol/LKI标准溶液滴定,达到滴定终点。重复滴定三次,平均耗用c mol/LKI标准溶液VmL。

(1)探究活动I中发生反应的离子方程式为                              

请将探究活动Ⅱ中“振荡静置”后得到下层液体的操作补充完整:将分液漏斗放在铁架台上,静置。

                                                                           

(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成红色的溶液(假设溶质全部为Fe(SCN)3),验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈红色。对此同学们提出了下列两种猜想:

猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+     猜想二:生成的Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察。

为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:

信息一:乙醚微溶于水,密度为0.71g/mL,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大;

信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4反应生成暗蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN溶液更高。

结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:

①请完成下表

实验操作现象和结论
步骤一:若产生暗蓝色沉淀,则                  
步骤二:若乙醚层呈红色,则          
 

②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式:                        

(3)根据探究活动Ⅳ,FeCl3稀溶液物质的量浓度为        mol/L。

答案

(共14分)(1)2Fe3+ + 2I-=2Fe2+ + I2(2分);待液体分层后,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗上的小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。(2分)

(2)

实验操作现象和结论
步骤一:取萃取后得到的上层清液,加入2滴K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液(2分)若产生暗蓝色沉淀,则猜想一不成立(1分)
步骤二:取探究Ⅲ中所得溶液,加入少量乙醚,充分振荡,静置分层(2分)若乙醚层呈红色,则猜想二成立(1分)
 

4Fe3+ +3[Fe(CN)6]4=Fe4[Fe(CN)6]3↓(2分) (3)0.04cV(2分)

题目分析:(1)铁离子具有氧化性,能把碘离子氧化生成单质碘,反应的离子方程式是2Fe3+ + 2I-=2Fe2+ + I2。探究活动Ⅱ是用四氯化碳萃取单质碘,因此正确的操作是将分液漏斗放在铁架台上,静置。待液体分层后,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗上的小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。

(2)①根据步骤1中实验现象是产生暗蓝色沉淀,这说明加入的试剂是K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液,所以步骤1是取萃取后得到的上层清液,加入2滴K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液。若产生暗蓝色沉淀,则猜想一不成立;根据步骤2中实验现象是乙醚层呈红色,这说明加入的试剂是乙醚,则步骤2的操作是取探究Ⅲ中所得溶液,加入少量乙醚,充分振荡,静置分层。若乙醚层呈红色,则猜想二成立。

②根据以上分析可知,实验操作“步骤一”中的反应离子方程式是4Fe3+ +3[Fe(CN)6]4=Fe4[Fe(CN)6]3↓。

(3)根据方程式2Fe3+ + 2I=2Fe2+ + I2可知

Fe3+~~~~~I

1mol        1mol

0.0250Lx    cmol/L×0.001VL

解得x=0.04cVmol/L

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