Question

将FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液混合发生如下反应

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

红色                                深红色

（1）已知：若起始c(Fe³⁺)、c(SCN^-)均为0.001 mol/L，测得混合溶液中c(Fe³⁺)约为8.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)²⁺]约为1.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)₂⁺]约为5×10^-6 mol/L，则反应②的平衡常数K₂为           。

（2）取两份混合溶液，分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液，溶液颜色均加深，其原因是            。仔细观察，滴加NH₄SCN溶液时，混合液颜色更深一些，其原因是            。

（3）向FeCl₂与NH₄SCN混合溶液中滴加酸化的H₂O₂溶液，溶液先变红，写出H₂O₂与Fe²⁺反应的离子方程式                           ，继续滴加H₂O₂，溶液褪色，产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体且硫氰根中氮元素全部转化为N₂，向反应后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有不溶于稀盐酸白色沉淀生成。写出H₂O₂与SCN^-反应的离子方程式                                     。

（4）为测定某溶液中c(Cl^-)，取待测液V₁ mL，向其中加入V₂  mL浓度为c₂ mol/L的AgNO₃溶液（过量），再加入少量铁铵矾[NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O]作指示剂，用NH₄SCN标准溶液（浓度为c₃ mol/L）滴定剩余的Ag⁺，消耗NH₄SCN溶液体积为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）。请回答：

①在用NH₄SCN标准溶液滴定前，应先通过过滤除去生成的AgCl，若不过滤，则测定结果将          。（填“偏高”，“偏低”或不变）。

②最终测得c(Cl^-)=        mol/L。

 

Answer 1

【答案】

（1）39.7

（2）两种物质均促使①②反应向正向移动    

Fe³⁺对反应①影响程度较大，NH₄SCN不仅促进反应①正向移动，也直接促进

反应②正向移动，生成了更多的深红色物质

（3）H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺= 2Fe³⁺+ 2H₂O  

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

（4）偏低     （V₂ c₂－V₃ c₃）/ V₁

【解析】

试题分析：(1)反应②的平衡常数

(2) 取两份混合溶液，分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液，由于Fe³⁺、SCN^-的浓度都增大，使①②两个可逆反应都向正向移动，产生更多的有色物质，实验溶液颜色均加深。（3）向FeCl₂与NH₄SCN混合溶液中滴加酸化的H₂O₂溶液，溶液先变红，是因为发生反应：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺= 2Fe³⁺+ 2H₂O，然后发生上述的①②反应。当继续滴加H₂O₂，溶液褪色是因为又发生了反应2SCN^-+11H₂O₂= 2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+ 10H₂O+2H⁺ ，由于消耗了SCN^-，使两个可逆反应的化学平衡都向逆反应方向移动，所以溶液的元素变浅甚至褪去。（4）①在用NH₄SCN标准溶液滴定前，应先通过过滤除去生成的AgCl，若不过滤除去生成的AgCl，在进行滴定时当溶液中Ag⁺降低到一定浓度时，AgCl沉淀就会逐渐溶解转化为溶液中，而与滴加的SCN^-发生沉淀反应Ag⁺+SCN^- = AgSCN↓，这样原待测溶液中Cl-消耗的Ag⁺就会偏少。所以测定结果将偏低。②n(SCN^-)=C·V=C₃·V₃×10^-3mol,根据K_sp(AgSCN)=4.9×10^-13可得剩余的Ag⁺的物质的量n(Ag⁺)=n(SCN^-) =C₃·V₃×10^-3mol,则与Cl^-的Ag⁺的物质的量为：(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol因为Ag⁺+Cl^-=AgCl↓所以原来的溶液中含有的氯离子的物质的量为(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol。因此最终测得c(Cl^-)=n(Cl^-)/V=(C₂·V₂×10^-3- C₃·V₃×10^-3)mol÷V₃×10^-3L=(C₂·V₂- C₃·V₃)÷V₃mol/L.

考点：考查外界条件对化学平衡移动的影响、离子方程式的书写及化学平衡常数、溶液中离子的浓度的计算等知识。