为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反...
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为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜*不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到________。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中________造成的影响。
(3)i和ii的颜*变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:______。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原*弱于Fe2+,用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验*。
①K闭合时,指针向右偏转,b作______极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象*实了其推测,该现象是________。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,*实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,
①转化原因是_______。
②与(4)实验对比,不同的*作是______。
(6)实验I中,还原*:I->Fe2+;而实验II中,还原*:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是_________。
【回答】
化学平衡状态 溶液稀释,c(Fe2+)降低 加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移动 正 左管产生黄*沉淀,指针向左偏转 Fe2+随浓度增大,还原*增强 ,使Fe2+还原*强于I- 向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液 该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
【详解】
(1)待实验I溶液颜*不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态,否则干扰平衡移动的判断,故*为:化学平衡状态;
(2)由实验iii和实验ii的对比可知,对比实验的目的是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响,故*为:溶液稀释,c(Fe2+)降低;
(3)加入AgNO3,Ag+与I-生成AgI黄*沉淀,I-浓度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移动,可知Fe2+向Fe3+转化,故*为:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq)AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I-?2Fe2++I2逆向移动;
(4)加入FeSO4,Fe2+浓度增大,平衡逆移;
①K闭合时,指针向右偏转,右侧为正极,可知b极Fe3+得到电子,则b作正极,故*为:正;
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol/L AgNO3溶液,若生成黄*沉淀,I-浓度降低,2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2平衡逆向移动,指针向左偏转,也可*推测Fe2+向Fe3+转化,故*为:左侧溶液颜*褪*,有黄*沉淀生成,电流计指针向左偏转;
(5)①转化的原因为Fe2+浓度增大,还原*增强,使Fe2+还原*强于I-,故*为:Fe2+浓度增大,还原*增强,使Fe2+还原*强于I-;
②与(4)实验对比,不同的*作是当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管右管中滴加0.01mol/LFeSO4溶液,Fe2+向Fe3+转化,故*为:当指针归零后,不向左管滴加AgNO3溶液,而是向右管加入1mL1mol•L-1FeSO4溶液;
(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动,故*为:该反应为可逆的氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动。
知识点:化学实验方案设计单元测试
题型:实验,探究题
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