Question

20．為探討化學(xué)平衡與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系，某同學(xué)通過改變濃度研究“2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂”反應(yīng)中 Fe³⁺和 Fe²⁺的相互轉(zhuǎn)化．實驗如圖1，

（1）ⅲ是ⅱ的對比實驗，目的是排除ⅱ中溶液稀釋對顏色的變化造成的影響．
 （2）ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動，F(xiàn)e²⁺向 Fe³⁺轉(zhuǎn)化．用化學(xué)平衡移動原理解釋ⅰ的原因：Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動．
（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，該同學(xué)推測ⅰ中 Fe²⁺向 Fe³⁺轉(zhuǎn)化的原因：外加 Ag⁺使 c（I^-）降低，導(dǎo)致 I^-的還原性弱于 Fe²⁺，用如圖2裝置（a，b 均為石墨電極）進行實驗驗證．
①K 閉合時，指針偏轉(zhuǎn)，b 作正極．
②當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01mol/L AgNO₃溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測．該現(xiàn)象除了產(chǎn)生淡黃色沉淀，另一現(xiàn)象是左管出現(xiàn)黃色沉淀，指針向左偏轉(zhuǎn)． 
（4）按照（3）的原理，該同學(xué)用上圖裝置進行實驗，證實ⅱ中 Fe²⁺向 Fe³⁺轉(zhuǎn)化的原因．其操作是向U型管右管中滴加1mol/LFeSO₄溶液．
（5）實驗Ⅰ中，還原性：I^-＞Fe²⁺；而實驗Ⅱ中，還原性 Fe²⁺＞I^-．將（2）和（3）、（4）作對比，得出結(jié)
論是該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng)，在平衡時，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗iii和實驗ii的對比可以看出是為了排除有ii中水造成溶液中離子濃度改變的影響；
（2）加入AgNO₃，Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動； 
（3）①K閉合時，指針向右偏轉(zhuǎn)，可知b極Fe³⁺得到電子，作正極；
②②當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達到平衡）后，向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，若生成黃色沉淀，可知I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動；
（4）與（3）實驗對比，不同的操作是當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達到平衡）后，向U型管右管中滴加1mol/L FeSO₄溶液；
（5）將（3）和（4）、（5）作對比，可知氧化性、還原性與濃度有關(guān)．

解答 解：（1）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，故答案為：溶液稀釋對顏色的變化；
（2）加入AgNO₃，Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動，可知Fe²⁺向Fe³⁺轉(zhuǎn)化，故答案為：Ag⁺與I^-生成AgI黃色沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動； 
（3）①K閉合時，指針向右偏轉(zhuǎn)，右側(cè)為正極，可知b極Fe³⁺得到電子，則b作正極，故答案為：正；
②當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達到平衡）后，向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO₃溶液，若生成黃色沉淀，I^-濃度降低，2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂平衡逆向移動，指針向左偏轉(zhuǎn)，也可證明推測Fe²⁺向Fe³⁺轉(zhuǎn)化，故答案為：左管出現(xiàn)黃色沉淀，指針向左偏轉(zhuǎn)；
（4）與（3）實驗對比，不同的操作是當(dāng)指針歸零（反應(yīng)達到平衡）后，向U型管右管中滴加1mol/L FeSO₄溶液，F(xiàn)e²⁺向Fe³⁺轉(zhuǎn)化，
故答案為：向U型管右管中滴加1mol/L FeSO₄溶液；
（5）將（3）和（4）、（5）作對比，得出的結(jié)論是該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng)，在平衡時，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動，
故答案為：該反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng)，在平衡時，通過改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動．

點評 本題為2015年北京高考真題，有刪減，側(cè)重原電池、氧化還原反應(yīng)及平衡移動的綜合考查，把握平衡移動的影響因素及物質(zhì)的性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，對分析與實驗?zāi)芰σ�求較高，題目難度較大．