Question

某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度。取5mL 0.1mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1mol/L FeCl₃溶液2mL，发生如下反应：2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验： 

①取少量反应液，滴加AgNO₃溶液，发现有少量黄色沉淀（AgI），证明反应物没有反应完全； 

②再取少量反应液，加入少量CCl₄，振荡，发现CCl₄层显浅紫色，证明萃取到I₂，即有I₂生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。

（1）老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是_____________________________；在不改变反应物用量的前提下，改进的方法是_____________________________________________。 

（2）有人认为步骤②适合检验生成I₂较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I₂，这种方法是______________________________。 

（3）控制适合的条件，将反应2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂，设计成如图所示的原电池。

①反应开始时，乙中石墨电极上发生____________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_________________________。

②电流计读数为0时，反应达到平衡状态。此时在甲中加入FeCl₂固体，发现电流计又发生偏转，则甲中的石墨作_______（填“正”或“负”）极，该电极的电极反应式为_________________________。

Answer

该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则证明还有Fe3＋未完全反应取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2氧化2I－－2e－=I2负Fe2＋－e－=Fe3＋

【解析】

（1）根据实验①中KI溶液、FeCl3溶液的浓度和体积知，KI过量，不能直接检验I-判断反应具有可逆性。要证明反应有一定的限度，应检验反应后的溶液中是否含Fe3+。

（2）检验I2用淀粉溶液。

（3）①反应开始时，乙中石墨电极上I-发生氧化反应生成I2。

②在甲中加入FeCl2固体，平衡向逆反应方向移动，甲电极上Fe2+发生氧化反应生成Fe3+。

（1）实验①中n（KI）=0.1mol/L×0.005L=0.0005mol，n（FeCl3）=0.1mol/L×0.002L=0.0002mol，该反应中KI过量，不能直接检验是否含I-判断反应的可逆性，实验①不合理。在不改变反应物用量的前提下，要证明反应有一定的限度，应检验反应后的溶液中是否含Fe3+，改进的方法是：取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则证明还有Fe3+未完全反应，证明反应具有可逆性。

（2）检验I2可用淀粉溶液，方法是：取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2。

（3）①反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+发生还原反应生成Fe2+，乙中石墨电极上I-发生氧化反应生成I2，电极反应式为2I--2e-=I2。

②在甲中加入FeCl2固体，Fe2+浓度增大，平衡向逆反应方向移动，甲中Fe2+发生氧化反应生成Fe3+，甲中的石墨作负极，该电极的电极反应式为：Fe2+-e-=Fe3+。