Question

7．為證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度，進行如下探究活動：
I．取5mL 0.1mol/L的KI溶液，滴加5-6滴FeCl₃稀溶液；
Ⅱ．繼續(xù)加入2mL CCl₄，蓋好玻璃塞，振蕩靜置．
Ⅲ．取少量分液后得到的上層清液，滴加KSCN溶液．
Ⅳ．移取25.00mLFeCl₃稀溶液至錐形瓶中，加入KSCN溶液用作指示劑，再用c mol/LKI標準溶液滴定，達到滴定終點．重復(fù)滴定三次，平均耗用c mol/LKI標準溶液VmL．
（1）探究活動I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂ ．
請將探究活動Ⅱ中“振蕩靜置”后得到下層液體的操作補充完整：將分液漏斗放在鐵架臺上，靜置．
待液體分層后，將分液漏斗頸上的玻璃塞打開，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）對準分液漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體慢慢沿?zé)�杯壁流下�?br />（2）探究活動Ⅲ的意圖是通過生成紅色的溶液（假設(shè)溶質(zhì)全部為Fe（SCN）₃），驗證有Fe³⁺殘留，從而證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度，但在實驗中卻未見溶液呈紅色．對此同學(xué)們提出了下列兩種猜想：
猜想一：Fe³⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe²⁺
猜想二：生成的Fe（SCN）₃濃度極小，其顏色肉眼無法觀察．
為了驗證猜想，查閱資料獲得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，密度為0.71g/mL，F(xiàn)e（SCN）₃在乙醚中的溶解度比在水中大；
信息二：Fe³⁺可與[Fe（CN）₆]^4-反應(yīng)生成暗藍色沉淀，用K₄[Fe（CN）₆]（亞鐵氰化鉀）溶液檢驗Fe³⁺的靈敏度比用KSCN溶液更高．
結(jié)合新信息，現(xiàn)設(shè)計以下實驗方案驗證猜想：
①請完成如表

實驗操作	現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一：取萃取后得到的上層清液，加入2滴K4[Fe（CN）6]（亞鐵氰化鉀）溶液	若產(chǎn)生暗藍色沉淀，則猜想一不成立．
步驟二：取探究Ⅲ中所得溶液，加入少量乙醚，充分振蕩，靜置分層	若乙醚層呈紅色，則猜想二成立．

②寫出實驗操作“步驟一”中的反應(yīng)離子方程式：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-=Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓．
（3）根據(jù)探究活動Ⅳ，F(xiàn)eCl₃稀溶液物質(zhì)的量濃度為0.04cVmol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)KI和FeCl₃和發(fā)生反應(yīng)：2KI+FeCl₃=I₂+2KCl+FeCl₂，結(jié)合化學(xué)方程式書寫離子方程式；依據(jù)分液操作步驟分析回答，下層溶液從下口放出，上層液體從分液漏斗上口倒出；
（2）①根據(jù)題目中的信息一和信息二進行解答反應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論；
②Fe³⁺可與[Fe（CN）₆]^4-反應(yīng)生成藍色沉淀，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（3）鐵離子與硫氰根離子反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵，可以使用硫氰化鉀作為指示劑；反應(yīng)結(jié)束前溶液為紅色，反應(yīng)結(jié)束溶液紅色消失，據(jù)此判斷滴定終點現(xiàn)象；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子相等計算出氯化鐵的物質(zhì)的量，再計算出氯化鐵的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）活動（Ⅰ）中發(fā)生反應(yīng)：2KI+FeCl₃=I₂+2KCl+FeCl₂，反應(yīng)的離子方程式我I：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂ ；碘溶于水呈棕黃色；碘單質(zhì)易溶于有機溶劑四氯化碳，所以CCl₄能萃取水中的碘，溶液呈紫紅色，由于CCl₄的密度比水大，所以在混合液的下層，將分液漏斗放在鐵架臺上，振蕩靜置后，待液體分層后，將分液漏斗頸上的玻璃塞打開，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）對準分液漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體慢慢沿?zé)�杯壁流下�?br />故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂ ；待液體分層后，將分液漏斗頸上的玻璃塞打開，或使玻璃塞上的凹槽（或小孔）對準分液漏斗上的小孔，再將分液漏斗下面的活塞擰開，使下層液體慢慢沿?zé)�杯壁流下�?
（2）①由信息信息一可得：取萃取后的上層清液滴加2-3滴K₄[Fe（CN）₆]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，則猜想一不成立，由信息二可得：往探究活動III溶液中加入乙醚，充分振蕩，乙醚層呈血紅色，證明猜想二正確；
故答案為：

實驗操作	現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一：取萃取后得到的上層清液，加入2滴K4[Fe（CN）6]（亞鐵氰化鉀）溶液	則猜想一不成立
步驟二：取探究Ⅲ中所得溶液，加入少量乙醚，充分振蕩，靜置分層	則猜想二成立

②由信息信息一可得：取萃取后的上層清液滴加2-3滴K₄[Fe（CN）₆]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-=Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓；
故答案為：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-=Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓；
（3）c mol/LKI標準溶液VmL，含有碘離子的物質(zhì)的量為n=cmol/L×0.001V=0.001cVmol，失去的電子的物質(zhì)的量為0.001cVmol，鐵離子變成亞鐵離子化合價降低1價，得到1個電子，所以被還原的鐵離子的物質(zhì)的量為0.001cV，氯化鐵的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{0.001cvmol}{0025L}$=0.04cVmol/L，
故答案為：0.04cV．

點評 本題考查了鐵離子和亞鐵離子的檢驗、探究物質(zhì)的組成、測量物質(zhì)的含量，題目難度中等，注意掌握檢驗鐵離子和亞鐵離子的方法，明確滴定終點的判斷方法．