(4)①K闭合时,指针向右偏转,b极为Fe3 得电子,作正极;②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生黄色沉淀,I-离子浓度减小,2Fe3 2I-
2Fe2 I2平衡左移,指针向左偏转。
(5)① Fe2 向Fe3 转化的原因是Fe2 浓度增大,还原性增强 ;
② 与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。 将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
【考点定位】考查化学平衡、电化学、以及化学实验设计等知识
【名师点晴】本题以"2Fe3 2I-
2Fe2 I2"反应中Fe3 和Fe2 的相互转化为基本素材,考查化学平衡状态的判断、平衡的移动、原电池原理、化学实验设计等内容,要求学生在解答本题时能充分接受、吸收、整合所给信息,分析和解决化学问题,同时本题第(2)(5)等小问也体现了对化学实验与科学探究能力的考查。
夯实基础
一. 规律探究实验题的解题策略:
物质性质递变规律的探究也是化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律,物质的氧化还原反应(如置换反应)规律,物质的酸(碱)性强弱规律,电解质溶液的导电规律等,都是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境。
二. 解决有关规律探究问题的实验设计,其常用方法示例如下:
⑴ 同周期、同主族元素性质的递变规律,一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成,如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱,推断元素金属性强弱,从而找出相应的性质递变规律。
⑵ 影响化学反应速率的外界因素主要有:浓度、压强、温度、催化剂。影响化学平衡的主要因素有:浓度、压强、温度。
⑶ 钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验,找出规律。
典例(2014广东)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3 的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与
仪器:30% H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
① 写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________
② 设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定 ____________________________________(要求所测
得的数据能直接体现反应速率大小)。
③ 设计实验装置,完成图20的装置示意图。
④ 参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。