题目内容
【题目】测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I一反应成I3一,并在溶液中建立如下平衡:I2+I一 I3一。通过测平衡体系中c(12)、c(I-)和c(I3-),就可求得该反应的平衡常数。
I、某同学为测定上述平衡体系中c (12),采用如下方法:取V1mL平衡混合溶液,用c mol/L的Na2S203溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S203=2Nal+Na2S406),消耗V2mL的Na2S203溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用____ 做指示剂,滴定终点的现象是____。
(2)下列对该同学设计方案的分析,正确的是______填字母)。
A.方案可行。能准确测定溶液中的c (12)
B.不可行。因为I一能与Na2S203发生反应
C.不可行。只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和
Ⅱ、化学兴趣小组对上述方案进行改进,拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行,溶液体积变化忽略不计):
已知:①I-和I3一不溶于CC14;②一定温度下碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用Kd表示,称为分配系数),且室温条件下Kd=85。回答下列问题:
(3)操作I使用的玻璃仪器中,除烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器是____(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为____。(任写一条)
(4)下层液体中碘单质的物质的量浓度是________。
(5)实验测得上层溶液中c(I3一)=0.049 mol/L,结合上述有关数据,计算室温条件下反应I2+I一I3一的平衡常数K= ___(用具体数据列出计算式即可)。
【答案】 淀粉 溶液由蓝色变无色,且半分钟内颜色不再改变 C 分液漏斗 分液时上层液体应从上口出,下层液体应从下口出(或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或
打开上口活塞,使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等(其他合理答案也给分) 0.085mol/L 961
【解析】(1)碘单质遇淀粉,溶液呈特殊的蓝色,即可用淀粉做指示剂。滴定终点碘被反应掉,现象是:溶液由蓝色变无色
(2)由于碘单质能与I-反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2+I-I3-。随着碘单质浓度的减小,平衡向左移动,所以上述的方案只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和,方案不可行。
(3)萃取后溶液分为有机层与水溶液层,操作I就是分液操作:用分液漏斗将其分离
分液过程的注意事项包括:一是上下层液体不能混合,分液时上层液体应从上口出,下层液体应从下口出;二是分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁;三是打开上口活塞,使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等
(4)根据:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),则
解得下层液体中= 0.085mol/L
(5) 由Kd==85求得上层溶液中= 0.085/85=0.001mol/L
又原溶液中c(I-)=0.1mol·L-1,所得到的上层溶液中c(I3-)="0.049" mol·L-1
由反应I2+I-I3-可知,上层溶液中c(I-)=(0.1—0.049)mol·L-1=0.051mol·L-1
所以,在此温度下反应I2+I-I3平衡常数K=961
【题目】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。 |
i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性>,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性>。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:________________。