Question

在學(xué)習(xí)離子共存時，某同學(xué)對“Fe³⁺和I^-是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存”很感興趣并開展實驗：將一定量的KI溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液相混合，得到混合液A．
查閱資料可知：
Ⅰ．在酸性條件下，不考慮I₂與水發(fā)生反應(yīng)；Ⅱ．硫酸銀能溶解在稀硝酸中．
（1）初次探究：驗證反應(yīng)的存在
①取少量混合液A于試管中，滴加少量稀硫酸得到混合液B
②取少量混合液B，加入適量的CCl₄，振蕩后靜置，發(fā)現(xiàn)溶液分層，下層溶液呈紫紅色．據(jù)此現(xiàn)象，說明混合液B中肯定含有的金屬離子是

 

．
（2）后續(xù)研究：分析反應(yīng)物的剩余情況
①提出合理假設(shè)：假設(shè)1：

 

．
假設(shè)2：KI有剩余
假設(shè)3：KI和Fe₂（SO₄）₃均無剩余
②設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)．請在答題卡上寫出實驗步驟2、3以及對應(yīng)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選試劑：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、紫色石蕊試液．

實驗步驟		預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1	將上述混合液B分置于試管1、試管2中．
步驟2	往試管1中滴加   ，觀察．
步驟3	往試管2中滴加   ，觀察．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)下層溶液呈紫紅色，說明有碘單質(zhì)生成，故碘離子被三價鐵氧化生成了碘單質(zhì)，而三價鐵被還原成二價鐵，還有沒有參與反應(yīng)的鉀離子；
（2）①根據(jù)KI溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液相混合反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)物剩余，可能有KI溶液剩余或者Fe₂（SO₄）₃溶液剩余來分析；
②確認到底剩余的是KI溶液剩余還是Fe₂（SO₄）₃溶液，只要設(shè)計實驗檢驗混合液B中到底含有三價鐵還是碘離子即可，檢驗三價鐵可用KSCN溶液，而檢驗碘離子，用硝酸酸化的硝酸銀溶液；

解答： 解：（1）根據(jù)下層溶液呈紫紅色，說明有碘單質(zhì)生成，故碘離子被三價鐵氧化生成了碘單質(zhì)，而三價鐵被還原成二價鐵，再加上還有沒有參與反應(yīng)的鉀離子，故答案為：K⁺Fe²⁺；
（2）①根據(jù)KI溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液相混合反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)物剩余，可能有KI溶液剩余或者Fe₂（SO₄）₃溶液剩余，故答案為：Fe₂（SO₄）₃溶液剩余；
②確認到底剩余的是KI溶液剩余還是Fe₂（SO₄）₃溶液，只要設(shè)計實驗檢驗混合液B中到底含有三價鐵還是碘離子即可，檢驗三價鐵可滴加KSCN溶液，若溶液呈紅色，說明有Fe³⁺，即假設(shè)1成立，若溶液不呈紅色，說明不含F(xiàn)e³⁺，即假設(shè)2或假設(shè)3成立；而檢驗碘離子，用硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有黃色沉淀生成，說明含有I^-，即假設(shè)2成立：若沒有黃色沉淀生成，說明不含 I^-，結(jié)合步驟2中的結(jié)論（2），即假設(shè)3成立；故答案為：

實驗步驟		預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1	將上述混合液B分置于試管1、試管2中．
步驟2	往試管1中滴加幾滴20%KSCN溶液，觀察．	若溶液呈紅色，說明有Fe3+，即 假設(shè)1成立，若溶液不呈紅色，說明不含F(xiàn)e3+，即假設(shè)2或假設(shè)3成立；
步驟3	往試管2中滴加少量0.01  mol?L-1AgNO3溶，再加入少量稀硝酸，觀察．	若有黃色沉淀生成，說明含有I-，即假設(shè)2成立，若沒有黃色沉淀生成，說明不含 I-，結(jié)合步驟2中的結(jié)論，即假設(shè)3成立．

點評：本題主要通過實驗探究KI溶液和Fe₂（SO₄）₃溶液反應(yīng)后的產(chǎn)物及其剩余物質(zhì)的檢驗，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生在理解實驗原理的基礎(chǔ)上設(shè)計、分析實驗的能力，難度一般；