1.中国文化中的“文房四宝”所用材料的主要成分为单质的是( )
A. 笔
B. 墨
C. 纸
D. 砚
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.笔使用的主要是动物毛发,属于蛋白质,主要由C、H、O、N元素组成,故A错误;
B.墨中的炭主要是C元素形成的单质,故B正确;
C.纸的主要成分是纤维素,属于糖类,由C、H、O元素组成,故C错误;
D.砚的主要成分是硅酸盐或碳酸盐,由C、Si、O、Na、K、钙等元素组成,故D错误;
答案选B。
2.固体表面的化学过程研究对于化学工业非常重要。在Fe催化剂、一定压强和温度下合成氨的反应机理如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应
B. 吸附在铁表面的N2断裂了N≡N键
C. NH3分子中的N-H键不是同时形成
D. Fe催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A、由3可知N2和H2分子被吸附在铁表面,而4、5表示发生反应,所以N2和H2分子被吸附在铁表面发生反应,故A正确;
B、由图4可知氮气吸附在铁表面,并断裂了N≡N键,故B正确;
C、由图5、6、7可知,NH3分子中的N-H键不是同时形成,故C正确;
D、催化剂只改变反应速率,平衡不移动,所以不能提高反应物的平衡转化率,故D错误;
答案选D。
【点睛】本题的易错点为C,要注意图中细节的观察和总结,图3中N2和H2分子被吸附在铁表面,图4中氮气、氢气在铁表面断裂成了原子,图5表示N和H原子形成了一个N-H键,图6表示形成了2个N-H键,图7表示形成了3个N-H键,图8表示NH3分子从铁表面离开。
3.下列解释事实的方程式不正确的是( )
A. 用过量氨水除去烟气中的二氧化硫:SO2 +2NH3·H2O === (NH4)2SO3+H2O
B. 呼吸面具中用过氧化钠吸收二氧化碳产生氧气:2Na2O2+2CO2 ===2Na2CO3+O2
C. 电解饱和氯化钠溶液产生气体:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
D. 用浓硝酸除去试管内壁上附着的铜:8H+ +2NO3- +3Cu === 3Cu2+ +2NO↑ + 4H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.用过量氨水除去烟气中的二氧化硫,反应生成亚硫酸铵,反应的化学方程式:SO2 +2NH3•H2O═(NH4)2SO3 +H2O,故A正确;
B.呼吸面具中用过氧化钠吸收二氧化碳产生氧气,反应的化学方程式:2Na2O2 +2CO2 ═2Na2CO3 +O2,故B正确;
C.电解饱和氯化钠溶液产生氯气、氢气和氢氧化钠,反应的化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故C正确;
D.用浓硝酸除去试管内壁上附着的铜,浓硝酸反应生成二氧化氮,离子方程式:4H++2NO3-+Cu═Cu2++2NO2↑+2H2O,故D错误;
答案选D。
4.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
实验
现象
结论
A
向C6H5ONa溶液中通入CO2气体
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
B
向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
该溶液中有Fe2+,无Fe3+
C
向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中滴加几滴浓的维生素C溶液
黄色褪为几乎无色
维生素C具有氧化性
D
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液
无明显变化
浓度对反应速率没有影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向C6H5ONa溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,可推断酸性:H2CO3>C6H5OH,故A正确;
B.K3[Fe(CN)6]与亚铁离子反应生成蓝色沉淀,不能检验铁离子,由现象可知原溶液中有Fe2+,不能确定是否含Fe3+,故B错误;
C.向盛有2mLFeCl3溶液的试管中滴加几滴浓的维生素C溶液,黄色褪为几乎无色,证明氯化铁被还原,维生素C表现了还原性,不是氧化性,故C错误;
D.双氧水与亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成硫酸钠和水,该反应过程中没有明显现象,无法通过观察现象的方法探究浓度对反应速率的影响,故D错误;
答案选A。
5.合成某种胃药的核心反应如下图:
下列说法正确的是( )
A. 反应物I只能发生取代、加成两种反应
B. 生成III的原子利用率为100%
C. 反应物II中的两个N-H键的活性不同
D. 生成物III的分子式C22H23O2N4Cl
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物Ⅰ含有苯环,可发生加成反应,含有氯原子,可发生取代反应(或水解反应),也可以发生氯原子的消去反应,故A错误;
B.根据原子守恒,该反应中同时生成NaCl等,则原子的利用率不是100%,故B错误;
C.反应物Ⅱ中的两个N-H键的N原子连接不同的原子团,则两个N-H键的活性不同,故C正确;
D.由结构简式可知生成物Ⅲ的分子式C22H24O2N4Cl,故D错误;
答案选C。
【点睛】把握官能团与性质的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意含有卤素原子的有机物可以发生取代反应,当与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,也可发生消去反应。
6.某化学实验兴趣小组的同学从海带中提取碘单质的实验流程图如下:
依据实验下列说法不正确的是( )
A. 从上述实验可以得出海带中含有可溶性的含碘化合物
B. 步骤⑤中可能发生的反应为:5I- + IO3- +6H+ ===3I2 +3H2O
C. 若步骤④中用CCl4做萃取剂,步骤⑥应取上层溶液得到后续的混合物C
D. 整个过程中的操作是利用了物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯
【答案】B
【解析】
【分析】
由流程可知,海带溶解后倾倒分离出残渣,混合物A酸化氧化后萃取分液得到混合物B,混合物B中含碘单质,步骤⑤中加NaOH后分离出的混合物C中含I-、IO3-,最后加硫酸发生5I-+IO3-+6H+═3I2 +3H2O,又析出碘,达到碘元素的提取,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,海带中含有可溶性的含碘化合物,故A正确;
B.步骤⑤中碘与氢氧化钠溶液发生的反应可能为3I2 +6OH-=5I-+IO3-+3H2O,故B错误;
C.若步骤④中用CCl4做萃取剂,有机层在下层,步骤⑤中碘与NaOH反应生成的含碘化合物易溶于水,进入水层,则步骤⑥应取上层溶液得到后续的混合物C,故C正确;
D.根据流程,结合上述分析,实验过程中是利用了物质的溶解性实现了碘元素的富集、分离与提纯,故D正确;
答案选B。
7.某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验,实验装置与现象见下表。
序号
I
II
装置
现象
两极均产生大量气泡,b极比a极多;a极溶液逐渐产生白色浑浊,该白色浑浊加入盐酸有气泡产生
两极均产生大量气泡,d极比c极多;c极表面产生少量黑色固体;c极溶液未见白色浑浊
下列关于实验现象的解释与推论,正确的是( )
A. a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水,析出Ca(OH)2固体
B. b极产生气泡:4OH- -4e- === O2↑ +2H2O
C. c极表面变黑:Cu -2e- +2OH- === CuO +H2O
D. d极电极反应的发生,抑制了水的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A、a极为电解池的阳极,氢氢根离子放电生成氧气与电极C反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙,该白色浑浊为碳酸钙,加入盐酸有二氧化碳产生,而不是析出Ca(OH)2固体,故A错误;
B、b极是阴极,水电离产生的氢离子放电生成氢气,而不是氢氧根离子放电,生成氧气,故B错误;
C、c极为阳极,表面产生少量黑色固体,是铜放电生成的氧化铜,所以c极表面变黑:Cu-2e-+2OH-═CuO+H2O,故C正确;
D、d极为阴极,是水电离产生的氢离子放电生成氢气,促进了水的电离,故D错误;
答案选C。
【点睛】明确电解时两个电极发生的反应是解本题关键。解答本题需要注意结合现象分析。本题的易错点为A,白色沉淀如果是氢氧化钙,与盐酸应该没有气体放出。
8.3-四氢呋喃甲醇是合成农药呋虫胺的中间体,其合成路线如下:
已知:① RCl NCN RCOOH
② R1COOR2 + R318OH R1CO18OR3 + R2OH
③ R1COOR2 R1CH2OH + R2OH
请回答下列问题:
(1)A生成B的反应类型是__________,B中含有的官能团是___________。
(2)D发生酯化反应生成E的化学方程式为___________。
(3)3-四氢呋喃甲醇有多种同分异构体,请写出其中两种符合下列条件的有机物的结构简式:______________________。
①能发生水解反应 ②分子中有3个甲基
(4)G的结构简式为__________。
(5)生成G的过程中常伴有副反应发生,请写出一定条件下生成高分子聚合物的化学方程式:________。
(6)还可以利用与K发生加成反应合成3-四氢呋喃甲醇,写出K和H的结构简式。___________________、__________________。
【答案】 (1). 取代反应 (2). 氯原子(-Cl)、羧基(-COOH) (3). HOOCCH2COOH+2 CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O (4). 、、(任写2种) (5). (6). n+(n-1)CH3CH2OH (7). HCHO (8).
【解析】
【分析】
由A的分子式、C的结构,结合反应条件,可知A为CH3COOH,A与氯气发生甲基上的取代反应生成B,B为ClCH2COOH,B发生羧基与碳酸钠复分解反应、再发生取代反应生成C。由F的结构、结合信息①,可知C酸化生成D,D为HOOCCH2COOH,结合(2)的提示,D与乙醇发生酯化反应生成E,E为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3;E与环氧乙烷发生开环加成生成F。F发生信息②中酯交换反应脱去1分子CH3CH2OH生成G,故G为,G
发生信息③中的反应生成,然后脱去1分子水生成,据此分析解答。
【详解】(1)A生成B是乙酸的甲基上H原子比氯原子替代,属于取代反应;B为ClCH2COOH,B中含有的官能团是:羧基、氯原子,故答案为:取代反应;羧基、氯原子;
(2)D为HOOCCH2COOH,D与乙醇发生酯化反应生成E,反应化学方程式为HOOCCH2COOH+2 CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2 H2O,故答案为:HOOCCH2COOH+2 CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2 H2O;
(3)3-四氢呋喃甲醇的两种同分异构体符合下列条件:①能发生水解反应,说明含有酯基,②分子中有3个甲基,可以是:、、,故答案为:、、(任写2种);
(4)根据上述分析可知,G为:,故答案为:;
(5)生成G的过程中常伴有副反应发生,一定条件下生成高分子聚合物的化学方程式:n+(n-1)CH3CH2OH,故答案为:n+(n-1)CH3CH2OH;
(6)与K发生加成反应生成,故K为HCHO,发生信息③中反应生成H为,然后脱去1分子水生成,故答案为:HCHO;。
【点睛】熟练掌握官能团的性质与转化,充分利用给予的信息进行判断是解题的关键。本题
的易错点为(5),可以联系羧基和羟基发生的酯化反应进行类推。
9.金是一种用途广泛的贵重金属。某化工厂利用氰化法从一种含金矿石中提取金的工艺流程如下:
资料:
① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2
② Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)
(1)步骤2中发生的反应有:
① 2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) ∆H = -197.61 kJ·mol-1
② 2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) ∆H = -386.93 kJ·mol-1
则2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)的∆H =_______。
(2)下图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。80℃以后溶解速率降低的原因是___________。
(3)步骤4的目的是_________________。
(4)步骤5置换的总反应是:
2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2↑
则以下说法正确的是________(填字母序号)。
A 步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量
B 若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2,减缓置换速率
C 实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率
(5)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境,影响人类健康,可通过化学方法转化为无毒废水
净化排放。碱性条件下,用Cl2将贫液中的CN-氧化成无毒的CO2和N2,该反应的离子方程式为_______________。
【答案】 (1). -292.27kJ·mol-1 (2). 温度太高会减小O2的溶解度,使c(O2)减小,[或温度太高会使H2O2分解,c(H2O2)减小],金的溶解速率降低 (3). 提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失,合理即可) (4). ABC (5). 2CN- + 5Cl2 + 8OH- === 2CO2↑ + N2↑ + 10Cl- + 4H2O
【解析】
【分析】
含金矿石经磨矿粉碎后加入KCN、KOH混合液,并通入氧气,反应生成Au(CN)2-,过滤,将滤渣洗涤,在滤液中加入Zn置换,可生成Zn、Au沉淀,加入酸除去锌,可得到金,以此解答该题。
(1)根据盖斯定律分析解答;
(5)根据题意写出反应物和生成物,结合氧化还原反应方程式的配平方法书写方程式。。
【详解】(1)①2Au(s)+4CN-(aq)+2H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq)+H2O2(aq) △H=-197.61kJ•mol-1,②2Au(s)+4CN-(aq)+H2O2(aq)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-386.93kJ•mol-1,根据盖斯定律,将可得2Au(s)+4CN-(aq)+H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-292.27 kJ•mol-1,故答案为:-292.27 kJ•mol-1;
(2)温度越高,气体在水中的溶解度越小。温度较高时,导致氧气的溶解度减小,同时也导致过氧化氢分解,使过氧化氢的浓度降低,金的溶解速率降低,故答案为:温度太高会减小O2的溶解度,使c(O2)减小[或温度太高会使H2O2分解,c(H2O2)减小],金的溶解速率降低;
(3)步骤4是洗涤沉淀,可提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失),故答案为:提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失);
(4)A.氧气可氧化锌,则步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量,故A正确;B.若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2,Zn(CN)2为固体,难溶于水,会减缓置换速率,故B正确;C.实际生产中加入适量Pb(NO3)2,锌置换出Pb,可形成原电池,加快置换速率,故C正确;故答案为:ABC;
(5)碱性条件下,用Cl2将脱金贫液(主要含有CN-)中的CN-氧化成无毒的CO2和N2,该反应的离子方程式为2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O,故答案为:2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O。
10.近年来,利用SRB(硫酸盐还原菌)治理废水中的有机物、SO42-及重金属污染取得了新的进展。
(1)下图表示H2CO3和H2S在水溶液中各种微粒物质的量分数随pH的变化曲线。某地下水样pH=8.5,在SRB的作用下,废水中的有机物(主要为CH3COO─)将SO42-还原为-2价硫的化合物,请用离子方程式表示该过程中的化学变化:_______________。
(2)SRB除去废水中有机物的同时,生成的H2S还能用于构造微生物电池,某pH下该微生物燃料电池的工作原理如下图所示。
①写出电池正极的电极反应:________________。
②负极室的pH随反应进行发生的变化:__________(“减小”或“增大”),结合电极反应解释pH变化的原因:__________。
(3)SRB可用于处理废水中含重金属锑(Sb)的离子。
①通过两步反应将Sb(OH)6-转化为Sb2S3除去,转化过程中有单质生成。完成第一步反应的离子方程式。
第一步: Sb(OH)6-+ H2S ===1 + 1 ↓+ H2O,_______________________
第二步:3H2S +2SbO2-+2H+ ===Sb2S3↓ +4H2O
②某小组模拟实验时配制amL含Sb元素b mg·L-1 的废水,需称取________gKSb(OH)6(相对分子质量为263)。提示:列出计算式即可。
【答案】 (1). SO42- + CH3COO- = HS-+2HCO3- (2). O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O (3). 减少
(4). 负极电极反应方程式H2S + 4H2O - 8e-=SO42- + 10H+,负极毎反应生成1 mol SO42-时,生成10 mol H+,同时有8mol H+通过质子交换膜进入正极室,负极pH减小 (5). 1Sb(OH)6- +1H2S =1SbO2-+1S↓+4H2O (6).
【解析】
【分析】
(1)根据图示,在pH=8.5,SRB的作用下,废水中的有机物(主要为CH3COO-)与SO42-反应为HS-和HCO3-;
(2)①通入氧气的电极为原电池的正极,在酸性溶液中氧气得到电子反应生成水;
②根据图示,硫化氢失电子发生氧化反应生成硫酸,结合正极反应分析判断;
(3)①结合第二步的方程式可知,反应中Sb(OH) 6-转化为SbO2-,Sb元素化合价+6价降低为+3价,则H2S中硫元素化合价-2价升高为0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平得到离子方程式;
②根据Sb元素守恒计算KSb(OH)6的质量。
【详解】(1)某地下水样pH=8.5,在SRB的作用下,废水中的有机物(主要为CH3COO-)将SO42-还原为-2价硫的化合物,根据图中变化曲线和pH分析,生成的物质主要是HS-和HCO3-,反应的离子方程式:SO42-+CH3COO-HS-+HCO3-,故答案为:SO42-+CH3COO-HS-+HCO3-;
(2)①通入氧气的电极为原电池的正极,原电池正极发生还原反应,在酸性溶液中氧气得到电子反应生成水,电极反应为O2+4H++4e-=2H2O,故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
②SRB除去废水中有机物的同时,生成的H2S还能用于构造微生物电池,通入H2S的为原电池的负极,负极上硫化氢失电子发生氧化反应生成硫酸,溶液的pH减小,负极的电极反应:H2S+4H2O-8e-=SO42-+10H+,每生成1mol硫酸根离子生成10mol氢离子,结合正极的电极反应:O2+4H++4e-=2H2O可知,有8mol氢离子通过质子膜进入正极区,负极pH减小,故答案为:减小;负极电极反应:H2S+4H2O-8e-=SO42-+10H+,每生成1mol硫酸根离子生成10mol氢离子,同时有8mol氢离子通过质子膜进入正极区,负极pH减小;
(3)①将Sb(OH)6-转化为Sb2S3除去,转化过程中有单质生成,结合第二步的方程式可知,反应中Sb(OH) 6-转化为SbO2-,Sb元素化合价+6价降低为+3价,电子转移3e-,则H2S中硫元素化合价-2价升高为0价,电子转移2e-,根据得失电子守恒和原子守恒配平得到离子方程式:Sb(OH) 6-+H2S═SbO2-+S↓+4H2O,故答案为:1Sb(OH)6-+1H2S =1SbO2-+1S↓+4H2O;
②某小组模拟实验时配制a mL含Sb元素b mg•L-1 的废水,废水中含有Sb元素的物质的量=,依据Sb元素守恒,需称取KSb(OH)6的质量=×263g/mol=g,故答案为:。
11.某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
序号
操作
现象
实验Ⅰ
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液5~6滴(混合溶液pH=5)
溶液变为棕黄色
实验Ⅱ
取2 mL实验Ⅰ反应后的溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液
溶液呈红色
(1)证明实验Ⅰ中有I2生成,加入的试剂为 __________。
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式:_________________。
(3)结合上述实验现象可以证明Fe3+与I-发生可逆反应,原因是_____________________。
【深入探究】20 min后继续观察实验现象:实验Ⅰ溶液棕黄色变深;实验Ⅱ溶液红色变浅。
(4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I-氧化为I2,使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验:________,20 min内溶液不变蓝,证明该假设不成立,导致溶液不变蓝的因素可能是_____________(写出两条)。
(5)乙同学查阅资料可知:FeCl3与KI的反应体系中还存在I- + I2I3-,I3-呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验Ⅱ中20 min后溶液红色变浅的原因:____________。
(6)丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案为__________________。
【答案】 (1). 淀粉溶液或CCl4 (2). 2Fe3++2I-2Fe2++I2 (3). 实验Ⅱ通过检验KI过量(或Fe3+不足量)的情况下仍有Fe3+剩余,说明正反应不能进行到底 (4). 向试管中加入5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5 (5). c(I-)低、c(H+)低 (6). 由于I-+I2I3-,使c(I2)减小,2Fe3++2I-2Fe2++I2 正向移动,c(Fe3+)减小,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动,红色变浅 (7). 向1支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液2~3滴,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液,之后每间隔5 min,另取1
支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色的变化
【解析】
【分析】
(1)根据碘单质的特征反应回答;
(2)结合Fe3+与I-生成碘单质,书写并配平氧化还原反应方程式;
(3)根据铁离子与KSCN溶液的显色反应解释;
(4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,设计实验可以在酸性弱的条件下观察反应现象分析判断,导致溶液不变蓝的因素可能是离子浓度低的原因;
(5)根据I-+I2⇌I3-、2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2,Fe3+3SCN-⇌Fe(SCN)3,结合平衡移动的原理分析解答;
(6)根据FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20min之前并未达到平衡,为验证该假设,可以用4支试管分四次做实验,得到颜色由浅到深的四个红色溶液体系。
【详解】(1)取5mL0.1mol•L-1KI溶液,滴加0.1mol•L-1FeCl3溶液5~6滴(混合溶液pH=5),溶液变为棕黄色,证明实验Ⅰ中有I2生成,检验碘单质可以选用淀粉溶液,溶液变蓝色说明生成了碘单质,故答案为:淀粉溶液;
(2)实验Ⅰ中Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,反应的离子方程式为:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2,故答案为:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+;
(3)实验Ⅱ取2mL实验Ⅰ反应后的溶液,滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液,溶液变红色,说明KI过量的前提下仍含铁离子,说明反应不能进行彻底,证明反应为可逆反应,故答案为:实验Ⅰ中KI过量的前提下反应后仍含铁离子,说明反应不能进行彻底,证明反应为可逆反应;
(4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I-氧化为I2,使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学可以设计如下实验:向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5,20min内溶液不变蓝,证明该假设不成立;导致溶液不变蓝的因素可能是I-浓度低、H+浓度低,故答案为:向试管中加入5mL0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5;c(I-)低、c(H+)低;
(5)实验Ⅱ中20min后溶液红色变浅的原因:由于存在化学平衡I-+I2⇌I3-,碘离子过量,则碘单质浓度减小为主要因素,使得2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡正向进行,铁离子浓度减小,导致Fe3+3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向进行,溶液红色变浅,故答案为:由于存在化学平衡I-+I2⇌I3-,使c(I2)减小,2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡正向进行,c(Fe3+)减小,Fe3+3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向进行,溶液红色变浅;
(6)丙同学针对20min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案为:向1支试管中加入2mL0.1mol/LKI溶液,再滴入0.1mol/L的FeCl3溶液2-3滴,滴加2滴KSCN溶液,之后每间隔5min另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色变化,故答案为:向1支试管中加入2mL0.1mol/LKI溶液,再滴入0.1mol/L的FeCl3溶液2-3滴,滴加2滴KSCN溶液,之后每间隔5min另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色变化。
【点睛】本题的难点和易错点为(6),要注意理解题意,FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20min之前并未达到平衡,验证该假设,可以用4支试管分四次做实验。