Question

常溫下，將FeCl₃溶液和KI溶液混合，發(fā)生如下反應(yīng)：

2Fe³⁺+2I^—2Fe²⁺+I₂

某研究小組為了證明FeCl₃溶液和KI溶液的反應(yīng)存在一定限度，設(shè)計了如下實驗：取5 mL 0.1 mol·L^—1 KI溶液，滴加0.1 mol·L^—1 FeCl₃溶液5～6滴，充分反應(yīng)后溶液呈黃褐色，加入2 mL CCl₄溶液，振蕩后靜置，取上層溶液，滴加KSCN試劑，觀察實驗現(xiàn)象。

已知：v(正)=k·c^m(I^—)·cⁿ(Fe³⁺)(k為常數(shù))

根據(jù)以上信息回答下列問題：

（1）能夠證明反應(yīng)存在限度的現(xiàn)象是¹                               。加入四氯化碳的作用是                                                         。

（2）甲同學(xué)按上述步驟進行實驗，結(jié)果并未觀察到預(yù)期現(xiàn)象，推測可能原因是反應(yīng)后溶液中Fe³⁺濃度過低。為此，甲又做了下列對比實驗，實驗結(jié)果記錄如下：

氯化鐵溶液用量	10滴	20滴	30滴	2 mL	3 mL	4 mL
萃取后上層溶液顏色	黃色	黃色	黃色	較深黃色	黃色略帶紅色	黃紅色
加入KSCN溶液后顏色	不變紅	不變紅	略變紅	偏血紅色	血紅色	血紅色

分析實驗記錄，甲認為導(dǎo)致Fe³⁺濃度過低的原因是                              ；乙同學(xué)結(jié)合平衡移動的知識，認為還有一個原因是                                   。

（3）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為                             。

（4）已知改變I^—、Fe³⁺的濃度，正反應(yīng)速率對應(yīng)數(shù)值如下表所示：

	c(I—)/mol·L—1	c(Fe3+)/mol·L—1	v/mol·L—1·s—1
①	0.20	0.80	0.032k
②	0.60	0.40	0.144k
③	0.80	0.20	0.128k

分析表中數(shù)據(jù)，I^—濃度對反應(yīng)速率的影響²             Fe³⁺濃度對反應(yīng)速率的影響（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是(寫出計算過程)                             

                                                                          。

（5）現(xiàn)將反應(yīng)2Fe³⁺+2I^—2Fe²⁺+I₂設(shè)計成下圖所示的原電池

①能說明反應(yīng)達到平衡的標志是                     (填序號)。

a．電流計讀數(shù)為零            b．電流計指針不再偏轉(zhuǎn)且不為零

c．電流計指針偏轉(zhuǎn)角度最大    d．甲燒杯中溶液顏色不再改變

②反應(yīng)達平衡后，向甲中加入適量FeCl₂固體，此時             (填“甲"或“乙”)中石墨電極為負極，對應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為                                      。

Answer 1

（1）上層溶液呈血紅色(1分)；萃取碘單質(zhì)，排除對后續(xù)實驗顏色觀察的干擾(1分)。

（2）加入氯化鐵的量過少，導(dǎo)致鐵離子濃度過小(1分)；用四氯化碳萃取碘，促進平衡正向移動，導(dǎo)致鐵離子濃度過小(2分)。

（3）K=(2分)

（4）大于(1分)。

選用數(shù)據(jù)①③，得=或k·0.2^m·0.8ⁿ=0.032k；k·0.8^m·0.2ⁿ=0.128k(1分)，即4^m-n=4，則m>n或m=2，n=1(1分)，則I^—濃度對反應(yīng)速率的影響大于Fe³⁺濃度。

（5）a、d(2分)；甲(1分)；2Fe²⁺—2e^—=2Fe³⁺或Fe²⁺—e^—=Fe³⁺(2分)。