题目内容

【题目】某实验小组对KSCN的性质进行探究,设计如下实验:

试管中试剂

实验

滴加试剂

现象

ⅰ.先加1mL 0.1 mol/L FeSO4溶液

.再加硫酸酸化的KMnO4溶液

ⅰ.无明显现象

ⅱ.先变红,后褪色

.先加1mL 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液

.再滴加0.5 mL 0.5 mol/L FeSO4溶液

.溶液变红

.红色明显变浅

1SCN存在两种结构式,分别为N≡C—SS=C=NSCN是二者的互变异构的混合物,请写出N≡C—S的电子式__________

2)用离子方程式表示FeSO4溶液显酸性的原因__________

3)①用离子方程式表示实验Ⅰ溶液变红的原因____________________________

②针对实验Ⅰ中红色褪去的原因,小组同学认为是SCN被酸性KMnO4氧化为SO42,并设计如如图实验装置证实了猜想是成立的。其中X溶液是_______Y溶液是_______,检验产物SO42的操作及现象是_____________

4)针对实验Ⅱ“红色明显变浅”的现象,实验小组进行探究。

甲同学查资料得知:当加入强电解质后,增大了离子间相互作用,离子之间牵制作用增强,即“盐效应”。“盐效应”使Fe3++SCN[Fe(SCN)]2+平衡体系中的Fe3+SCN结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少,溶液红色变浅。

乙同学认为SCN可以与Fe2+反应生成无色络合离子,进一步使Fe3++SCN[Fe(SCN)]2+平衡左移,红色明显变浅,而Mg2+SCN难络合,于是乙设计了如下实验:

由此推测,实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是___________________

5)工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是:以KSCN为指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti(Ⅲ),反应的化学方程式为:Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4,则达到滴定终点的实验现象是______

【答案】 Fe2++2H2OFe(OH)2 + 2H+ MnO4+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2++ 5Fe3+ + 4H2OFe3+ +3SCNFe(SCN)3 0.1 mol/L KSCN溶液 硫酸酸化的KMnO4溶液 一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀 水溶液的稀释使溶液变浅;“盐效应”使Fe3+SCN结合成[Fe(SCN)] 2+的机会减少;SCNFe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有 无色变为红色或溶液变红

【解析】

1)根据结构式即可写电子式;

2)考查盐类水解;

3)探究溶液变红后褪色原因,先变红是Fe2+氧化为Fe3+Fe3+再与SCN结合生成Fe(SCN)3。后褪色设计成原电池,从电子转移方向可判断正负极,结合化合价改变可判断电解质溶液;

4)结合实验现象可知三次颜色都变浅,即都有关系;

5)滴定终点会有铁离子,能跟指示剂反应。

1)根据结构式N≡C—S,可知电子式为

2FeSO4是强酸弱碱盐,显酸性的原因是Fe2+的水解,离子方程式为:Fe2++2H2OFe(OH)2 + 2H+

3)①KMnO4Fe2+氧化为Fe3+Fe3+再与SCN结合生成Fe(SCN)3,溶液变红,离子方程式为MnO4+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2++ 5Fe3+ + 4H2OFe3+ +3SCNFe(SCN)3

②探究SCN是否被酸性KMnO4氧化为SO42,设计成原电池,由电子转移方向可知,X溶液所处电极为负极,化合价升高,失去电子。故X溶液是0.1 mol/L KSCN溶液,Y溶液是硫酸酸化的KMnO4溶液。检验产物SO42的操作及现象是:一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀;

4)由三次加入试剂颜色均会变浅且一次比一次更浅可知,实验Ⅱ“红色明显变浅的原因是水溶液的稀释使溶液变浅;盐效应使Fe3+SCN结合成[Fe(SCN)] 2+的机会减少;SCNFe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有。

5)以KSCN为指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti),反应的化学方程式为:Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4,滴定终点有:Fe3+ +3SCNFe(SCN)3,则达到滴定终点的实验现象是无色变为红色或溶液变红。

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