Question

将FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液混合发生如下反应：
①Fe³⁺+SCN^-?Fe（SCN）²⁺（红色）K₁=200
②Fe（SCN）²⁺+SCN^-?Fe（SCN）₂⁺（深红色）K₂
（1）已知：若起始c（Fe³⁺）、c（SCN^-）均为0.001mol/L，测得混合溶液中c（Fe³⁺）约为8.5×10^-4mol/L，c[Fe（SCN）²⁺]约为1.5×10^-4mol/L，c[Fe（SCN）₂⁺]约为5×10^-6mol/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，向反应后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，简述溶液褪色的原因：

 

．
（4）为测定某溶液中c（Cl^-），取待测液V₁mL，向其中加入V₂mL浓度为c₂mol/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V₃mL．（已知Ag⁺+SCN^-=AgSCN↓（白色沉淀），K_sp（AgSCN）=4.9×10^-13、K_sp（AgCl）=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

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,二价Fe离子和三价Fe离子的检验

专题：化学平衡专题

分析：（1）平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值；根据K₁=200计算出平衡时SCN^-的浓度，再利用K₂表达式求出K₂；
（2）颜色加深化学平衡向右移动；加入两种物质，均对反应①影响较大，但是加入NH₄SCN对反应②也造成了影响；
（3）由于Fe²⁺具有还原性，可被具有氧化性的H₂O₂氧化为Fe³⁺，而H₂O₂被还原为H₂O，结合质量守恒和电荷守恒，写出离子方程式；继续滴加H₂O₂，产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体，判断该气体为CO₂；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，该沉淀为BaSO₄，反应中有SO₄^2-生成，结合生成的N₂，写出离子方程式；
（4）①由于K_sp（AgSCN）＜K_sp（Ag Cl），有部分AgCl沉淀会与加入的NH₄SCN标准溶液转化为AgSCN，消耗的NH₄SCN标准溶液偏高，则计算结果中剩余的AgNO₃溶液偏高，则与Cl^-的AgNO₃溶液物质的量偏低，则Cl^-物质的量偏低，可判断Cl^-测定结果偏低；
②利用加入的AgNO₃的物质的量和NH₄SCN的物质的量，进行计算，得到答案．

解答： 解：（1）平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值，K₁=

c[Fe(SCN)2+]

c(Fe3+)×c(SCN-)

=

1.5×10-4

8.5×10-4c(SCN-)

=200，[SCN^-]=8.8×10^-4mol/L，所以K₂=

c[Fe(SCN)2+]

c[Fe(SCN)2+]×c(SCN-)

=

5×10-6

1.5×10-4×8.8×10-4

=39.7，故答案为：39.7；
（2）加入两种物质，均增大了反应①中反应物浓度，导致化学平衡向右移动，颜色加深；加入NH₄SCN增大了反应②中反应物浓度，增大了Fe（SCN）₂⁺的浓度，所以颜色更深，故答案为：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）由于Fe²⁺具有还原性，可被具有氧化性的H₂O₂氧化为Fe³⁺，而H₂O₂被还原为H₂O，根据反应物和生成物，写出离子方程式：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O；继续滴加H₂O₂，产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体，判断该气体为CO₂；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，该沉淀为BaSO₄，反应中有SO₄^2-生成，结合生成的N₂，反应的离子方程式：2SCN^-+11H₂O₂=2SO₄^2-+2CO₂↑+N₂↑+10H₂O+2H⁺，溶液褪色的原因SCN^-被H₂O₂氧化；
故答案为：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O；SCN^-被H₂O₂氧化；
（4）①由于K_sp（AgSCN）＜K_sp（Ag Cl），有部分AgCl沉淀会与加入的NH₄SCN标准溶液转化为AgSCN，消耗的NH₄SCN标准溶液偏高，则计算结果中剩余的AgNO₃溶液偏高，则与Cl^-的AgNO₃溶液物质的量偏低，则Cl^-物质的量偏低，因此判断测定结果偏低；
故答案为：偏低；
②n（Cl^-）=n（AgNO₃）（总）-n（AgNO₃）（余）=V₂ c₂-V₃ c₃，所以c（Cl^-）=

V2c2-V3c3

V1

；
故答案为：

V2c2-V3c3

V1

．

点评：本题综合性较大，涉及氧化还原化学方程式的书写、化学平衡常数、平衡移动、电解质溶液有关计算等，难度中等．