题目内容

15．某学习小组拟研究化学平衡建立以及浓度对化学平衡移动的影响．
（1）向20mL 0.01mol/L的FeCl3溶液中滴入20滴0.03mol/L的KSCN溶液，相关化学方程式为FeCl3+3KSCN?Fe（SCN）3+3KCl；可观察到的实验现象是浅黄色溶液变成红色．
（2）下列能说明（1）中反应达到平衡的是AC（填序号）．
A．溶液颜色不再发生变化    B．反应不再发生
C．Fe3+浓度不再变化    D．K+浓度不再发生变化
E．反应物和产物浓度相等
（3）将上述（1）所得溶液平均分成四份进行下列实验，试完成表格方案．
实验编号 ① ② ③
 加入试剂5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液少量铁粉  5mL水5mL NaOH溶液
现象预期 红色加深溶液红色变浅 加入5mL NaOH溶液后，溶液颜色较加5mL水后更浅（填“更深”“更浅”或“相同”）
（4）上述实验中研究反应物浓度减小对平衡移动影响的是②③（填编号）；实验③加5mL水的目的是对比实验，消除加入的氢氧化钠溶液导致的溶液稀释对各离子浓度的影响；在实验①中，若tl时刻代表加入试剂的时间，请完成c（Fe3+）～t图象：
（5）根据上述研究，小组提出用比色法测量FeCl3溶液的浓度．
I．比色板的制作
步骤一：（不必回答具体操作）；
步骤二：分别取2mL上述FeCl3系列溶液于不同试管中，分别加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液，振荡摇匀，在试管上标注相应反应物的浓度并将试管按照颜色由浅到深的顺序排列（比色板）．
II．溶液浓度的测定
取5 mL待测FeCl3溶液于试管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．将所得溶液与步骤二的比色板对比，读取待测FeCl3溶液浓度．

分析 （1）氯化铁和硫氰化钾反应生成硫氰化铁和氯化钾，氯化铁溶液为浅黄色，硫氰化铁为血红色；
（2）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化；
（3）增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，减小生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；
（4）①增加反应物的浓度，②减小反应物的浓度，③对比实验；在实验①中，若tl时刻增加反应物的浓度，反应物铁离子浓度瞬间增加，然后减小；
（5）对照实验，需溶液的体积相同．

解答 解：（1）氯化铁和硫氰化钾发生复分解反应，FeCl3+3KSCN?Fe（SCN）3+3KCl，生成硫氰化铁和氯化钾，氯化铁溶液为浅黄色，硫氰化铁为血红色，可观察到的实验现象是
浅黄色溶液变成红色，
故答案为：FeCl3+3KSCN?Fe（SCN）3+3KCl；浅黄色溶液变成红色；
（2）A．反应物氯化铁溶液为浅黄色，生成物硫氰化铁为血红色，当溶液颜色不再发生变化，说明各物质的浓度一定，即反应达到平衡状态，故A正确；
B．当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应未停止，故B错误；
C．Fe（SCN）3为络合物，Fe3+浓度不再变化，说明各物质的浓度一定，即反应达到平衡状态，故C正确；
D．K+浓度在反应过程中始终保持不变，故D错误；
E．达到平衡时，各物质的浓度不变，但不一定相等，故D错误；
故答案为：AC；
（3）当再次加入5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液，相对于原来的平衡FeCl3+3KSCN?Fe（SCN）3+3KCl，增加反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，所以生成的硫氰化铁浓度更大，硫氰化铁为血红色，所现象预期为红色加深，少量铁粉，铁粉和氯化铁电离出的铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子，减小反应物浓度，平衡逆向移动，所以溶液红色变浅，加入5mL水，减小反应物浓度，平衡逆向移动，所以溶液红色变浅，加入5mL NaOH溶液后，氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，铁离子相对于加水，铁离子浓度减小程度大，所以溶液颜色较加5mL水后更浅，
故答案为：

实验编号①②③
加入试剂5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液少量铁粉 5mL水5mL NaOH溶液
现象预期 红色加深溶液红色变浅 加入5mL NaOH溶液后，溶液颜色较加5mL水后 更浅（填“更深”“更浅”或“相同”）
；
（4）加入少量铁粉，铁粉和氯化铁电离出的铁离子发生氧化还原反应2Fe3++Fe=3Fe2+，生成亚铁离子，减小反应物浓度，平衡逆向移动，所以溶液红色变浅，加入5mL水，减小反应物浓度，平衡逆向移动，所以溶液红色变浅，实验③加5mL水的目的是对比实验，消除加入的氢氧化钠溶液导致的溶液稀释对各离子浓度的影响，tl时刻增加反应物的浓度，反应物铁离子浓度瞬间增加，然后减小，所以在实验①中，若tl时刻代表加入试剂的时间，c（Fe3+）～t图象为：，
故答案为：②③；；
（5）用比色法测量FeCl3溶液的浓度，需溶液的体积相同，即5mL待测FeCl3溶液于试管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．
故答案为：5．

点评 本题考查化学平衡建立以及浓度对化学平衡移动的影响实验探究，掌握化学平衡的影响因素是解答关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．下列对实验过程中异常情况的原因分析错误的是（　　）
选项异常情况可能的原因
A蒸发结晶时，蒸发皿破裂将溶液蒸干了
B分液时，分液漏斗中的液体难以滴下没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞上
C萃取时，振荡溶液，静置不分层萃取剂加的太多
D蒸馏时，液体暴沸没有添加沸石
A．AB．BC．CD．D
6．茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素的有关叙述正确的是（　　）
A．分子式为C15H13O7
B．1 mol儿茶素A在一定条件下最多能与7molH2加成
C．等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1：1
D．1 mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br24 mol
3．铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，工业上用A12O3（熔点2045℃）和冰晶石（Na2AlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得．回答下列问题：
（l）铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，原因是4Al+3O2=2Al2O3，铝表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化（用化学用语及相关文字说明）．
（2）将0.1mol/L AlCl3溶液和10%NH4F溶液混合制取Na2AlF6．该实验所用试管及盛装NaF 溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性．
（3）下列关于氧化铝的叙述正确的是B
A．氧化铝可以治疗胃酸过多．
B．氧化铝因为熔点高，可以作耐火材料．
C．氧化铝是铝热剂的成分之一．
D．氧化铝是两性氧化物，所以既能浴于盐酸又能溶于氨水．
（4）某工厂排放出有毒物质NOCl，它遇水就会生成NO3-．NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为．水源中的NO3-对人类健康会产生危害．为了降低水源中NO3-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，该反应的离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-=10AlO2-+3N2↑+2H2O，此方法的缺点是处理后的水中生成了A1O3-，仍然可能对人类健康产生危害，还需要对该饮用水进行一系列后续处理．
已知25℃时，Ksp[Al（OH）3]=l.3×l0-33    Al（OH）3?AlO2-+H++H2O   K=1.0×10-13
25℃时，若欲使上述处理后的水中A1O2-浓度降到1.0×10-6mol/L，则应调节至pH=7此时水中c（A13+）=1.3×10-12mol•L-1．
10．化学物质丰富多彩，其与生产、生活密切相关．下列物质的用途不正确的是（　　）
A．食醋可用于除去暖水瓶中的水垢B．单质硅可用作光缆
C．酒精可用于杀菌消毒D．纯碱可除去灶具上的油污
20．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．17 g H2O2与17 g H2S所含的电子数均为9NA
B．0.3 mol NO2与水反应，生成H+数目为0.3NA
C．0.1 mol Cl2通入适量水中，转移电子数为0.2NA
D．2 L pH=3的醋酸与足量的锌反应，产生H2分子数为10-3NA
7．天然气水合物，也称“可燃冰”（主要组成为CH4•nH2O），在我国南海地区预计有680亿吨油当量的“可燃冰”．下列有关说法正确的是（　　）
A．“可燃冰”属于纯净物
B．“可燃冰”代替燃油可减少大气污染
C．“可燃冰”开采不当，CH4释放到空气中对环境没有影响
D．“可燃冰”作为能源不会产生污染物CO和温室气体CO2
4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．常温下1L 0.1 mol﹒L-1的Fe2（SO4）3溶液中含有0.2NA个Fe3+
B．相同质量的Na2O2和Na2S固体具有相同的阴阳离子数和质子数
C．用碱性锌锰干电池作电源电解饱和食盐水，当消耗MnO2 8.7g时，可制得标况下氯气2.24L （不考虑氯气的溶解；电池工作时MnO2转化为MnOOH）
D．常温下CH3COONH4的pH=7，则0.5 mol﹒L-1的CH3COONH4溶液中，NH4+浓度为0.5 mol•L-1
15．写出对应的离子方程式
向氢氧化钡溶液中滴加明矾溶液至Ba2+完全沉淀：2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O继续加入明矾溶液，又发生的反应为：Al3++3AlO2-+6H2O═4Al（OH）3↓．

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