Question

將FeCl₃溶液與NH₄SCN溶液混合發(fā)生如下反應
①Fe³⁺+SCN^-?Fe（SCN）²⁺（紅色）K₁=200
②Fe（SCN）²⁺+SCN^-?Fe（SCN）₂⁺（深紅色）K₂
（1）已知：若起始c（Fe³⁺）、c（SCN^-）均為0.001mol/L，測得混合溶液中c（Fe³⁺）約為8.5×10^-4mol/L，c[Fe（SCN）²⁺]約為1.5×10^-4mol/L，c[Fe（SCN）₂⁺]約為5×10^-6mol/L，則反應②的平衡常數(shù)K₂為

 

．
（2）取兩份混合溶液，分別向溶液中滴加同體積同濃度的FeCl₃溶液與NH₄SCN溶液，溶液顏色均加深，其原因是

 

．仔細觀察，滴加NH₄SCN溶液時，混合液顏色更深一些，其原因是

 

．
（3）向FeCl₂與NH₄SCN混合溶液中滴加酸化的H₂O₂溶液，溶液先變紅，寫出H₂O₂與Fe²⁺反應的離子方程式

 

，繼續(xù)滴加H₂O₂，溶液褪色，產(chǎn)生大量能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體且硫氰根中氮元素全部轉(zhuǎn)化為N₂，向反應后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有不溶于稀鹽酸白色沉淀生成．寫出H₂O₂與SCN^-反應的離子方程式

 

．
（4）為測定某溶液中c（Cl^-），取待測液V₁mL，向其中加入V₂mL濃度為c₂mol/L的AgNO₃溶液（過量），再加入少量鐵銨礬[NH₄Fe（SO₄）₂?12H₂O]作指示劑，用NH₄SCN標準溶液（濃度為c₃mol/L）滴定剩余的Ag⁺，消耗NH₄SCN溶液體積為V₃mL．（已知Ag⁺+SCN^-=AgSCN↓（白色沉淀），K_sp（AgSCN）=4.9×10^-13、K_sp（Ag Cl）=1.56×10^-10）．請回答：
①在用NH₄SCN標準溶液滴定前，應先通過過濾除去生成的AgCl，若不過濾，則測定結(jié)果將

 

．（填“偏高”，“偏低”或不變）．
②最終測得c（Cl^-）=

 

mol/L．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),過氧化氫

專題：化學平衡專題,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；根據(jù)K₁=200計算出平衡時SCN^-的濃度，再利用K₂表達式求出K₂；
（2）顏色加深化學平衡向右移動；加入兩種物質(zhì)，均對反應①影響較大，但是加入NH₄SCN對反應②也造成了影響；
（3）由于Fe²⁺具有還原性，可被具有氧化性的H₂O₂氧化為Fe³⁺，而H₂O₂被還原為H₂O，結(jié)合質(zhì)量守恒和電荷守恒，寫出離子方程式；繼續(xù)滴加H₂O₂，產(chǎn)生大量能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷該氣體為CO₂；向反應后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有不溶于稀鹽酸白色沉淀生成，該沉淀為BaSO₄，反應中有SO₄^2-生成，結(jié)合生成的N₂，寫出離子方程式；
（4）①由于K_sp（AgSCN）＜K_sp（Ag Cl），有部分AgCl沉淀會與加入的NH₄SCN標準溶液轉(zhuǎn)化為AgSCN，消耗的NH₄SCN標準溶液偏高，則計算結(jié)果中剩余的AgNO₃溶液偏高，則與Cl^-的AgNO₃溶液物質(zhì)的量偏低，則Cl^-物質(zhì)的量偏低，可判斷Cl^-測定結(jié)果偏低；
②利用加入的AgNO₃的物質(zhì)的量和NH₄SCN的物質(zhì)的量，進行計算，得到答案．

解答： 解：（1）平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，K₁=

[Fe(SCN)2+]

[Fe3+]?[SCN-]

=

1.5×10-4

8.5×10-4?[SCN-]

=200，[SCN^-]=8.8×10^-4mol/L，所以K₂=

[Fe(SCN ) + 2 ]

[Fe(SCN)2+]?[SCN-]

=

5×10-6

1.5×10-4×8.8×10-4

=39.7，故答案為：39.7；
（2）加入兩種物質(zhì)，均增大了反應①中反應物濃度，導致化學平衡向右移動，顏色加深；加入NH₄SCN增大了反應②中反應物濃度，增大了Fe（SCN）₂⁺的濃度，所以顏色更深，故答案為：
兩種物質(zhì)均促使①②反應向正向移動、Fe³⁺對反應①影響程度較大，NH₄SCN不僅促進反應①正向移動，也直接促進反應②正向移動，生成了更多的深紅色物質(zhì)；
（3）由于Fe²⁺具有還原性，可被具有氧化性的H₂O₂氧化為Fe³⁺，而H₂O₂被還原為H₂O，根據(jù)反應物和生成物，寫出離子方程式：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O；繼續(xù)滴加H₂O₂，產(chǎn)生大量能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體，判斷該氣體為CO₂；向反應后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有不溶于稀鹽酸白色沉淀生成，該沉淀為BaSO₄，反應中有SO₄^2-生成，結(jié)合生成的N₂，寫出離子方程式：2SCN^-+11H₂O₂=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+10H₂O+2H⁺，
故答案為：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O、2SCN^-+11H₂O₂=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+10H₂O+2H⁺
（4）①由于K_sp（AgSCN）＜K_sp（Ag Cl），有部分AgCl沉淀會與加入的NH₄SCN標準溶液轉(zhuǎn)化為AgSCN，消耗的NH₄SCN標準溶液偏高，則計算結(jié)果中剩余的AgNO₃溶液偏高，則與Cl^-的AgNO₃溶液物質(zhì)的量偏低，則Cl^-物質(zhì)的量偏低，因此判斷測定結(jié)果偏低；
②n（Cl^-）=n（AgNO₃）（總）-n（AgNO₃）（余）=V₂ c₂-V₃ c₃，所以c（Cl^-）=

V2c2-V3c3

V1

，故答案為：偏低、

V2c2-V3c3

V1

．

點評：本題綜合性較大，涉及氧化還原化學方程式的書寫、化學平衡常數(shù)、平衡移動、電解質(zhì)溶液有關計算等，難度中等．