Question

3．某興趣小組用Fe³⁺與I^-間的反應探究氧化還原反應規(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（結合化學用語回答）．
（2）甲組同學將0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL混合充分反應后，溶液變?yōu)樽攸S色，現(xiàn)進行如圖1的實驗①②．

實驗①中產生藍色沉淀的離子方程式為3Fe²⁺+2Fe（CN）₆^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，根據以上反應現(xiàn)象寫出甲組同學實驗中的離了方視式2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂，在甲組同學的反應中，I₂和Fe³⁺的氧化性強弱順序為Fe³⁺＞I₂．
查閱資料：其它條件相同時，物質的氧化性及還原性強弱隨濃度大小發(fā)生變化．
（3）乙組同學以圖2的實驗裝置進一步探究上述反應，

K閉合時，指針發(fā)生偏轉，鹽橋中的陽離子向b極（填“a”或“b”）定向移動；當指針歸零時，向燒杯I中滿加0.01mol/L AgNO₃溶液，指針反向偏轉，表明平衡發(fā)生了移動．據此分析I^-還原性強弱與濃度關系I^-濃度越小其還原性越弱．
（4）丙組同學欲測定甲組同學所得棕黃色溶液中c（I₂），已知I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆．現(xiàn)借助酸堿中和滴定相關儀器，用cmol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液在弱堿性環(huán)境下對該溶液進行滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL．
①Na₂S₂O₃溶液裝入堿式（填“酸式”或“堿式”）滴定管，選用淀粉濟液為指示釗，滴定終點現(xiàn)象為最后一滴標液加入時溶液由藍色褪去且30s不復原．
②老師提出丙組同學方案不可行，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，導致測定I₂的真實濃度不準確．

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生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂藍色沉淀，0.10mol/L的KI溶液和0.05mol•L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液各5mL反應完全生成亞鐵離子機和碘單質，由現(xiàn)象可知，有鐵離子存在，即該反應為可逆反應，據此書寫，氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性；
（3）K閉合時，指針偏轉，形成原電池，陽離子移向正極，正極發(fā)生還原反應為鐵離子生成亞鐵離子，為b極；當指針歸零（反應達到平衡）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，溶液藍色消失；
②溶液中的鐵離子將碘離子氧化為碘單質．

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生成Fe₃[Fe（CN）₆]₂藍色沉淀，反應為：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反應完全生成亞鐵離子機和碘單質，由現(xiàn)象可知，有鐵離子存在，則離子反應為：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂； 因為氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，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，形成原電池，陽離子移向正極，正極發(fā)生還原反應為鐵離子生成亞鐵離子，為b極；當指針歸零（反應達到平衡）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，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，溶液藍色退去，且30s不恢復；
故答案為：堿式；最后一滴標液加入時溶液由藍色褪去且30s不復原；
②丙組同學方案不可行，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，導致測定I₂的真實濃度不準確；
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，導致測定I₂的真實濃度不準確．

點評 本題考查了原電池、氧化還原反應及平衡移動以及實驗設計的綜合考查，把握平衡移動的影響因素及物質的性質為解答的關鍵，對分析與實驗能力要求較高，題目難度較大．