Question

为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：

I．取5mL0.1mol/L的KI溶液，滴加5至6滴FeCl₃稀溶液；

Ⅱ．继续加入2mLCCl₄振荡；

Ⅲ．取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液。

（1）探究活动I的实验现象为____________，探究活动Ⅱ的实验现象为_______________。

（2）为了测定探究活动I中的FeCl₃稀溶液的浓度，现进行以下操作：

①移取20.00mLFeCl₃稀溶液至锥形瓶中，加入___________用作指示剂，再用c mol/LKI标准溶液进行滴定，达到滴定终点时的现象是__________________________________________。

②重复滴定三次，平均耗用cmol/LKI标准溶液VmL，则FeCl₃溶液物质的量浓度为_________mol/L。

③若滴定前滴定管尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。

Ⅳ．探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)₃溶液，验证有Fe³⁺残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想：

猜想一：Fe³⁺全部转化为Fe²⁺  猜想二：生成的Fe(SCN)₃浓度极小，其颜色肉眼无法观察，为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：

信息一：乙醚微溶于水，Fe(SCN)₃在乙醚中的溶解度比在水中大；

信息二：Fe³⁺可与[Fe(CN)₆]^4—反应生成蓝色沉淀，用K₄[Fe(CN)₆]溶液检验Fe³⁺的灵敏度比用KSCN更高。

结合新信息，现设计以下实验方案验证猜想：

①完成下表

实验操作	现象和结论
步骤一：取萃取后的上层清液滴加______________	若___________________________，则猜想一不成立。
步骤二：往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚，充分振荡、静置分层	若____________________________，则猜想二成立。

②写出实验操作“步骤一”中的反应离子方程式：_____________________________________。

Answer

液体呈棕黄色 溶液分层，下层四氯化碳层呈紫色 KSCN溶液 当滴加最后一滴KI标准溶液时，红色褪去且30秒内不恢复 0.05cV 偏低 2滴K4[Fe(CN)6] 若产生蓝色沉淀 若乙醚层呈血红色 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3↓

【解析】

（1）根据KI和FeCl3发生反应：2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2，液体呈棕黄色；四氯化碳与水互不相溶，密度比水大，碘单质易溶于四氯化碳，混合液分层，四氯化碳层呈紫红色；

（2）①铁离子与硫氰根离子反应生成红色的硫氰化铁，可以使用硫氰化钾作为指示剂；反应结束前溶液为红色，反应结束溶液红色消失，据此判断滴定终点现象；

②根据氧化还原反应中得失电子相等计算出氯化铁的物质的量，再计算出氯化铁的物质的量浓度；

③滴定前滴定管尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，导致消耗的碘化钾的物质的量偏小，测定结果偏低；

Ⅳ．①根据题目中的信息一和信息二解答反应的现象和结论；

②Fe3+可与[Fe（CN）6]4-反应生成蓝色沉淀，据此写出反应的离子方程式。

（1）探究活动I中发生反应：2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2，碘溶于水呈棕黄色；碘单质易溶于有机溶剂四氯化碳，所以CCl4能萃取水中的碘，溶液呈紫红色，由于CCl4的密度比水大，所以碘的四氯化碳层在下层，

故答案为溶液呈棕黄色；溶液分层，下层CCl4层呈紫红色。

（2）①铁离子与硫氰化钾溶液反应生成红色硫氰化铁，可使用硫氰化钾溶液为指示剂；滴定终点现象为：当滴加最后一滴KI标准溶液时，红色褪去且半分钟内不恢复，

故答案为KSCN溶液；当滴加最后一滴KI标准溶液时，红色褪去且半分钟内不恢复。

②cmol/LKI标准溶液VmL，含有碘离子的物质的量为cmol/L×0.001V=0.001cVmol，I-失去的电子的物质的量为0.001cVmol，铁离子变成亚铁离子化合价降低1价，得到1个电子，所以被还原的铁离子的物质的量为0.001cV，氯化铁的物质的量浓度为0.001cVmol/0.02L=0.05cVmol/L，

故答案为0.05cVmol/L。

③滴定前滴定管尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，会导致消耗的碘化钾溶液的体积偏小，则KI物质的量偏小，据此计算出的氯化铁的物质的量偏小，所以氯化铁的物质的量浓度偏低，

故答案为偏低。

Ⅳ．①由信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2滴K4[Fe（CN）6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明上层清液中含Fe3+，则猜想一不成立；

由信息二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，若乙醚层呈血红色，则猜想二成立；

故答案为2滴K4[Fe(CN)6]，若产生蓝色沉淀，若乙醚层呈血红色。

②因Fe3+可与[Fe（CN）6]4-反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为：4Fe3++3[Fe（CN）6]4-=Fe4[Fe（CN）6]3↓，

故答案为4Fe3++3[Fe（CN）6]4-═Fe4[Fe（CN）6]3↓。