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在学习离子共存时,某同学对“Fe3+和I-是否发生氧化还原反应而不能共存”很感兴趣并开展实验:将一定量的KI溶液和Fe2(SO43溶液相混合,得到混合液A.
查阅资料可知:
Ⅰ.在酸性条件下,不考虑I2与水发生反应;Ⅱ.硫酸银能溶解在稀硝酸中.
(1)初次探究:验证反应的存在
①取少量混合液A于试管中,滴加少量稀硫酸得到混合液B
②取少量混合液B,加入适量的CCl4,振荡后静置,发现溶液分层,下层溶液呈紫红色.据此现象,说明混合液B中肯定含有的金属离子是
 

(2)后续研究:分析反应物的剩余情况
①提出合理假设:假设1:
 

假设2:KI有剩余
假设3:KI和Fe2(SO43均无剩余
②设计实验方案验证假设.请在答题卡上写出实验步骤2、3以及对应预期现象和结论.
限选试剂:稀H2SO4、稀HNO3、0.01mol?L-1 KMnO4溶液、20%KSCN溶液、0.01mol?L-1 AgNO3溶液、3% H2O2溶液、淀粉溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤预期现象和结论
步骤1将上述混合液B分置于试管1、试管2中.
步骤2
往试管1中滴加
 
,观察.

 
步骤3
往试管2中滴加
 
,观察.

 
考点:性质实验方案的设计
专题:实验探究和数据处理题
分析:(1)根据下层溶液呈紫红色,说明有碘单质生成,故碘离子被三价铁氧化生成了碘单质,而三价铁被还原成二价铁,还有没有参与反应的钾离子;
(2)①根据KI溶液和Fe2(SO43溶液相混合反应,假设反应物剩余,可能有KI溶液剩余或者Fe2(SO43溶液剩余来分析;
②确认到底剩余的是KI溶液剩余还是Fe2(SO43溶液,只要设计实验检验混合液B中到底含有三价铁还是碘离子即可,检验三价铁可用KSCN溶液,而检验碘离子,用硝酸酸化的硝酸银溶液;
解答: 解:(1)根据下层溶液呈紫红色,说明有碘单质生成,故碘离子被三价铁氧化生成了碘单质,而三价铁被还原成二价铁,再加上还有没有参与反应的钾离子,故答案为:K+Fe2+
(2)①根据KI溶液和Fe2(SO43溶液相混合反应,假设反应物剩余,可能有KI溶液剩余或者Fe2(SO43溶液剩余,故答案为:Fe2(SO43溶液剩余;
②确认到底剩余的是KI溶液剩余还是Fe2(SO43溶液,只要设计实验检验混合液B中到底含有三价铁还是碘离子即可,检验三价铁可滴加KSCN溶液,若溶液呈红色,说明有Fe3+,即假设1成立,若溶液不呈红色,说明不含Fe3+,即假设2或假设3成立;而检验碘离子,用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有黄色沉淀生成,说明含有I-,即假设2成立:若没有黄色沉淀生成,说明不含 I-,结合步骤2中的结论(2),即假设3成立;故答案为:
实验步骤预期现象和结论
步骤1将上述混合液B分置于试管1、试管2中.
步骤2
往试管1中滴加几滴20%KSCN溶液,观察.
若溶液呈红色,说明有Fe3+,即
假设1成立,若溶液不呈红色,说明不含Fe3+,即假设2或假设3成立;
步骤3
往试管2中滴加少量0.01  mol?L-1AgNO3溶,再加入少量稀硝酸,观察.
若有黄色沉淀生成,说明含有I-,即假设2成立,若没有黄色沉淀生成,说明不含 I-,结合步骤2中的结论,即假设3成立.
点评:本题主要通过实验探究KI溶液和Fe2(SO43溶液反应后的产物及其剩余物质的检验,关键在于培养学生在理解实验原理的基础上设计、分析实验的能力,难度一般;
练习册系列答案
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