問題詳情:
為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規律的聯繫,某同學通過改變濃度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反應中Fe3+和Fe2+的相互轉化。實驗如下:
(1)待實驗I溶液顏*不再改變時,再進行實驗II,目的是使實驗I的反應達到________。
(2)iii是ii的對比試驗,目的是排除有ii中________造成的影響。
(3)i和ii的顏*變化表明平衡逆向移動,Fe2+向Fe3+轉化。用化學平衡移動原理解釋原因:______。
(4)根據氧化還原反應的規律,該同學推測i中Fe2+向Fe3+轉化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導致I-的還原*弱於Fe2+,用下圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗*。
①K閉合時,指針向右偏轉,b作______極。
②當指針歸零(反應達到平衡)後,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,產生的現象*實了其推測,該現象是________。
(5)按照(4)的原理,該同學用上圖裝置進行實驗,*實了ii中Fe2+向Fe3+轉化的原因,
①轉化原因是_______。
②與(4)實驗對比,不同的*作是______。
(6)實驗I中,還原*:I->Fe2+;而實驗II中,還原*:Fe2+>I-,將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是_________。
【回答】
化學平衡狀態 溶液稀釋,c(Fe2+)降低 加入Ag+發生反應:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移動 正 左管產生黃*沉澱,指針向左偏轉 Fe2+隨濃度增大,還原*增強 ,使Fe2+還原*強於I- 向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液 該反應為可逆氧化還原反應,在平衡時,通過改變物質的濃度,可以改變物質的氧化、還原能力,並影響平衡移動方向
【詳解】
(1)待實驗I溶液顏*不再改變時,再進行實驗II,目的是使實驗I的反應達到化學平衡狀態,否則干擾平衡移動的判斷,故*為:化學平衡狀態;
(2)由實驗iii和實驗ii的對比可知,對比實驗的目的是為了排除有ii中水造成溶液中離子濃度改變的影響,故*為:溶液稀釋,c(Fe2+)降低;
(3)加入AgNO3,Ag+與I-生成AgI黃*沉澱,I-濃度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移動,可知Fe2+向Fe3+轉化,故*為:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)AgI(s),I-濃度下降,使平衡2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2逆向移動;ⅱ中增大Fe2+濃度,同樣平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移動;
(4)加入FeSO4,Fe2+濃度增大,平衡逆移;
①K閉合時,指針向右偏轉,右側為正極,可知b極Fe3+得到電子,則b作正極,故*為:正;
②當指針歸零(反應達到平衡)後,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液,若生成黃*沉澱,I-濃度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移動,指針向左偏轉,也可*推測Fe2+向Fe3+轉化,故*為:左側溶液顏*褪*,有黃*沉澱生成,電流計指針向左偏轉;
(5)①轉化的原因為Fe2+濃度增大,還原*增強,使Fe2+還原*強於I-,故*為:Fe2+濃度增大,還原*增強,使Fe2+還原*強於I-;
②與(4)實驗對比,不同的*作是當指針歸零(反應達到平衡)後,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液,Fe2+向Fe3+轉化,故*為:當指針歸零後,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液;
(6)將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是該反應為可逆的氧化還原反應,在平衡時,通過改變物質的濃度,可以改變物質的氧化、還原能力,並影響平衡移動,故*為:該反應為可逆的氧化還原反應,在平衡時,通過改變物質的濃度,可以改變物質的氧化、還原能力,並影響平衡移動。
知識點:化學實驗方案設計單元測試
題型:實驗,探究題