Question

（10分）某研究性學習小組同學向Fe(NO₃)₃溶液中滴加淀粉KI溶液后，溶液呈藍色。他們對Fe(NO₃)₃溶液中將I^－氧化的氧化劑進行了如下探究：
【實驗】分別向FeCl₃溶液和HNO₃溶液中滴加淀粉KI溶液后，發現溶液均顯藍色。
（1）FeCl₃溶液與KI溶液反應的離子方程式為                                    。
（2）KI與HNO₃反應的離子方程式為I^－＋H^＋＋NO₃^－→NO↑＋I₂＋H₂O(未配平)，反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為           。
【提出假設】假設1：氧化劑只有Fe^3＋     假設2：氧化劑只有NO₃^－（H^＋）
【設計實驗方案，驗證假設】
（3）請設計實驗驗證上述假設
供選試劑：0.2mol?L^－1的Fe(NO₃)₃溶液、0.2mol?L^－1的KI溶液、0.01mol?L^－1的KMnO₄酸性溶液、0.01mol?L^－1的KSCN溶液、CCl₄溶液、淀粉溶液。（提示：NO₃^－在不同條件下的還原產物較復雜，有時難以觀察到氣體產生）

實驗步驟	預期現象和結論
①取5ml0.2mol?L－1的Fe(NO3)3溶液和5ml0.2mol?L－1的KI溶液，充分反應后加入5ml CCl4溶液，振蕩靜置，取上層溶液，分置于A、B兩支試管中
② ③	若溶液不變紅色，則假設1成立，否則假設1不成立； 若溶液顯紫色，則假設2成立，否則假設2不成立

【思考與交流】（4）若Fe(NO₃)₃與KI反應的過程中，Fe^3＋和NO₃^－（H^＋）均參與氧化I^－，則上述實驗中步驟②和③的預期現象分別是什么？                              。

Answer 1

（1）2 Fe^3＋＋2 I^－＝2 Fe^2＋＋I₂；（2）1﹕3；
（3）

實驗步驟	預期現象和結論
②向試管A中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L－1的KSCN溶液（2分） ③向試管B中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L－1的 KMnO4酸性溶液（2分）

（4）步驟②中溶液變紅色，步驟③中溶液不顯紫色。

解析試題分析：（1）FeCl₃溶液與KI溶液反應的離子方程式為2 Fe^3＋＋2 I^－＝2 Fe^2＋＋I₂；（2）在該反應中I^－作還原劑，化合價由反應前的-1價變為反應后的0價，化合價升高1價，氧化劑是NO₃^－化合價由反應前的+5價變為反應后NO的+2價，化合價降低。根據氧化還原反應中化合價升降總數相等，可知氧化劑與還原劑的物質的量的比是1﹕3；（3）②向試管A中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L^－1的KSCN溶液，若溶液不變紅色，則假設1成立，否則假設1不成立；③向試管B中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L^－1的KMnO₄酸性溶液，若溶液顯紫色，則假設2成立，否則假設2不成立；（4）若Fe(NO₃)₃與KI反應的過程中，Fe^3＋和NO₃^－（H^＋）均參與氧化I^－，則上述實驗中步驟②預期現象是溶液變紅色；③的預期現象是溶液不顯紫色。
考點：考查Fe(NO₃)₃溶液中滴加淀粉KI溶液反應原理的知識。