Question

將FeCl₃溶液與NH₄SCN溶液混合發(fā)生如下反應

①Fe³⁺+SCN^- Fe(SCN)²⁺  K₁=200  ②Fe(SCN)²⁺+SCN^- Fe(SCN)₂⁺   K₂

紅色                                深紅色

（1）已知：若起始c(Fe³⁺)、c(SCN^-)均為0.001 mol/L，測得混合溶液中c(Fe³⁺)約為8.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)²⁺]約為1.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)₂⁺]約為5×10^-6 mol/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V₁ mL，向其中加入V₂  mL濃度為c₂ mol/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c₃ mol/L）滴定剩余的Ag⁺，消耗NH₄SCN溶液體積為V₃ mL。（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，則測定結果將          。（填“偏高”，“偏低”或不變）。

②最終測得c(Cl^-)=        mol/L。

 

Answer 1

【答案】

（1）39.7

（2）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）H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺= 2Fe³⁺+ 2H₂O  

2SCN^-+11H₂O₂= 2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+ 10H₂O+2H⁺

（4）偏低     （V₂ c₂－V₃ c₃）/ V₁

【解析】

試題分析：(1)反應②的平衡常數(shù)

(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，由于Fe³⁺、SCN^-的濃度都增大，使①②兩個可逆反應都向正向移動，產(chǎn)生更多的有色物質(zhì)，實驗溶液顏色均加深。（3）向FeCl₂與NH₄SCN混合溶液中滴加酸化的H₂O₂溶液，溶液先變紅，是因為發(fā)生反應：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺= 2Fe³⁺+ 2H₂O，然后發(fā)生上述的①②反應。當繼續(xù)滴加H₂O₂，溶液褪色是因為又發(fā)生了反應2SCN^-+11H₂O₂= 2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+ 10H₂O+2H⁺ ，由于消耗了SCN^-，使兩個可逆反應的化學平衡都向逆反應方向移動，所以溶液的元素變淺甚至褪去。（4）①在用NH₄SCN標準溶液滴定前，應先通過過濾除去生成的AgCl，若不過濾除去生成的AgCl，在進行滴定時當溶液中Ag⁺降低到一定濃度時，AgCl沉淀就會逐漸溶解轉(zhuǎn)化為溶液中，而與滴加的SCN^-發(fā)生沉淀反應Ag⁺+SCN^- = AgSCN↓，這樣原待測溶液中Cl-消耗的Ag⁺就會偏少。所以測定結果將偏低。②n(SCN^-)=C·V=C₃·V₃×10^-3mol,根據(jù)K_sp(AgSCN)=4.9×10^-13可得剩余的Ag⁺的物質(zhì)的量n(Ag⁺)=n(SCN^-) =C₃·V₃×10^-3mol,則與Cl^-的Ag⁺的物質(zhì)的量為：(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol因為Ag⁺+Cl^-=AgCl↓所以原來的溶液中含有的氯離子的物質(zhì)的量為(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol。因此最終測得c(Cl^-)=n(Cl^-)/V=(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol÷V₃×10^-3L=(C₂·V₂- C₃·V₃)÷V₃mol/L.

考點：考查外界條件對化學平衡移動的影響、離子方程式的書寫及化學平衡常數(shù)、溶液中離子的濃度的計算等知識。