Question

14．常溫下，將FeCl₃溶液和KI溶液混合，發生如下反應：2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂
某研究小組為了證明FeCl₃溶液和KI溶液的反應存在一定限度，設計了如下實驗：取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl₃溶液5～6滴，充分反應后溶液呈黃褐色，加入2mL CCl₄溶液，振蕩后靜置，取上層溶液，滴加KSCN試劑，觀察實驗現象．
根據以上信息回答下列問題：
（1）能夠證明反應存在限度的現象是上層溶液呈紅色．
（2）現將反應2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂設計成如圖所示的原電池
①能說明反應達到平衡的標志是ad（填序號）．
a．電流計讀數為零                       b．電流計指針不再偏轉且不為零
c．電流計指針偏轉角度最大           d．甲燒杯中溶液顏色不再改變
②反應達平衡后，向甲中加入適量FeCl₂固體，此時甲（填“甲“或“乙”）中石墨電極為負極，對應的電極反應方程式為2Fe²⁺-2e^-=2Fe³⁺．根據以上信息問答下列問題．

Answer 1

分析 （1）KSCN溶液是檢驗Fe³⁺的試劑，通過三價鐵離子是否剩余來判斷KI溶液和FeCl₃溶液反應的限度；
（2）①反應達到平衡時，正逆反應速率相等，沒有電子發生轉移，即：電流計讀數為零；
②反應達到平衡后，向甲中加入適量FeCl₂固體，Fe²⁺濃度增大，平衡逆向移動，則Fe²⁺失去電子生成Fe³⁺．

解答 解：（1）可以用KSCN溶液，來檢驗三價鐵離子是否剩余，取上層溶液，滴加KSCN試劑，如果溶液顯紅色，說明三價鐵剩余，KI溶液和FeCl₃溶液反應不徹底，反之則進行徹底；
故答案為：上層溶液呈紅色；
（2）①a、當電流計為零時，說明沒有電子發生轉移，則反應達到平衡，故a正確；
b．電流計指針不再偏轉且不為零，說明反應勻速進行，未達平衡，故b錯誤；
c．電流計指針偏轉角度最大，說明反應正在進行，未達平衡，速率達最大值，故c錯誤；
d．甲燒杯中溶液顏色不再改變，說明各物質濃度不在改變，已達平衡，故d正確；
故答案為：ad；
②反應達到平衡后，向甲中加入適量FeCl₂固體，Fe²⁺濃度增大，平衡逆向移動，則Fe²⁺失去電子生成Fe³⁺，發生反應：2Fe²⁺-2e^-=2Fe³⁺，甲為負極，
故答案為：甲；2Fe²⁺-2e^-=2Fe³⁺．

點評 本題考查了原電池原理和化學平衡移動，題目難度中等，明確原電池工作原理、化學平衡及其影響因素是解題的關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力．