Question

15．某學(xué)習(xí)小組擬研究化學(xué)平衡建立以及濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響．
（1）向20mL 0.01mol/L的FeCl₃溶液中滴入20滴0.03mol/L的KSCN溶液，相關(guān)化學(xué)方程式為FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl；可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是淺黃色溶液變成紅色．
（2）下列能說明（1）中反應(yīng)達(dá)到平衡的是AC（填序號(hào)）．
A．溶液顏色不再發(fā)生變化    B．反應(yīng)不再發(fā)生
C．Fe³⁺濃度不再變化    D．K⁺濃度不再發(fā)生變化
E．反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度相等
（3）將上述（1）所得溶液平均分成四份進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，試完成表格方案．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	①	②	③
加入試劑	5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液	少量鐵粉	5mL水	5mL NaOH溶液
現(xiàn)象預(yù)期	紅色加深	溶液紅色變淺	加入5mL NaOH溶液后，溶液顏色較加5mL水后更淺（填“更深”“更淺”或“相同”）

（4）上述實(shí)驗(yàn)中研究反應(yīng)物濃度減小對(duì)平衡移動(dòng)影響的是②③（填編號(hào)）；實(shí)驗(yàn)③加5mL水的目的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，消除加入的氫氧化鈉溶液導(dǎo)致的溶液稀釋對(duì)各離子濃度的影響；在實(shí)驗(yàn)①中，若t_l時(shí)刻代表加入試劑的時(shí)間，請(qǐng)完成c（Fe³⁺）～t圖象：
（5）根據(jù)上述研究，小組提出用比色法測(cè)量FeCl₃溶液的濃度．
I．比色板的制作
步驟一：（不必回答具體操作）；
步驟二：分別取2mL上述FeCl₃系列溶液于不同試管中，分別加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液，振蕩搖勻，在試管上標(biāo)注相應(yīng)反應(yīng)物的濃度并將試管按照顏色由淺到深的順序排列（比色板）．
II．溶液濃度的測(cè)定
取5 mL待測(cè)FeCl₃溶液于試管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．將所得溶液與步驟二的比色板對(duì)比，讀取待測(cè)FeCl₃溶液濃度．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵和硫氰化鉀反應(yīng)生成硫氰化鐵和氯化鉀，氯化鐵溶液為淺黃色，硫氰化鐵為血紅色；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化；
（3）增加反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，減小生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）①增加反應(yīng)物的濃度，②減小反應(yīng)物的濃度，③對(duì)比實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)①中，若t_l時(shí)刻增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物鐵離子濃度瞬間增加，然后減��；
（5）對(duì)照實(shí)驗(yàn)，需溶液的體積相同．

解答 解：（1）氯化鐵和硫氰化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，F(xiàn)eCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl，生成硫氰化鐵和氯化鉀，氯化鐵溶液為淺黃色，硫氰化鐵為血紅色，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
淺黃色溶液變成紅色，
故答案為：FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl；淺黃色溶液變成紅色；
（2）A．反應(yīng)物氯化鐵溶液為淺黃色，生成物硫氰化鐵為血紅色，當(dāng)溶液顏色不再發(fā)生變化，說明各物質(zhì)的濃度一定，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)未停止，故B錯(cuò)誤；
C．Fe（SCN）₃為絡(luò)合物，F(xiàn)e³⁺濃度不再變化，說明各物質(zhì)的濃度一定，即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．K⁺濃度在反應(yīng)過程中始終保持不變，故D錯(cuò)誤；
E．達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，但不一定相等，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC；
（3）當(dāng)再次加入5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液，相對(duì)于原來的平衡FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl，增加反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以生成的硫氰化鐵濃度更大，硫氰化鐵為血紅色，所現(xiàn)象預(yù)期為紅色加深，少量鐵粉，鐵粉和氯化鐵電離出的鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子，減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液紅色變淺，加入5mL水，減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液紅色變淺，加入5mL NaOH溶液后，氫氧化鈉與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，鐵離子相對(duì)于加水，鐵離子濃度減小程度大，所以溶液顏色較加5mL水后更淺，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	①	②	③
加入試劑	5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液	少量鐵粉	5mL水	5mL NaOH溶液
現(xiàn)象預(yù)期	紅色加深	溶液紅色變淺	加入5mL NaOH溶液后，溶液顏色較加5mL水后 更淺（填“更深”“更淺”或“相同”）

；
（4）加入少量鐵粉，鐵粉和氯化鐵電離出的鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，生成亞鐵離子，減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液紅色變淺，加入5mL水，減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動(dòng)，所以溶液紅色變淺，實(shí)驗(yàn)③加5mL水的目的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，消除加入的氫氧化鈉溶液導(dǎo)致的溶液稀釋對(duì)各離子濃度的影響，t_l時(shí)刻增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物鐵離子濃度瞬間增加，然后減小，所以在實(shí)驗(yàn)①中，若t_l時(shí)刻代表加入試劑的時(shí)間，c（Fe³⁺）～t圖象為：，
故答案為：②③；；
（5）用比色法測(cè)量FeCl₃溶液的濃度，需溶液的體積相同，即5mL待測(cè)FeCl₃溶液于試管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．
故答案為：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡建立以及濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)探究，掌握化學(xué)平衡的影響因素是解答關(guān)鍵，題目難度中等．