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-反应生成 I3-,并在溶液中建立如下平衡: I2+I-I3-。通过测平衡体系中 c(I2)、 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(I2),采用如下方法:取 V1 mL 平衡混合溶液,用cmol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为 I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),消耗 V2 mL 的Na2S2O3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(I2)

B.不可行。因为 I-能与 Na2S2O3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-不溶于 CCl4; 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)上述测定过程均正常操作,下层液体中碘单质的物质的量浓度是________;若终点读数时俯视滴定管, 则会造成所测浓度________ (填“等于”、 “大于”或“小于”)该值。

(5)实验测得上层溶液中 c(I3-)=0.0049 mol·L-1,结合上述有关数据,计算室温条件下反应 I2+I-I3-的平衡常数 K=________(用具体数据列出计算式即可)。

【答案】

(1)淀粉 ;溶液由蓝色变为无色,且半分钟后颜色不再改变

(2)C;

(3)分液漏斗;分液时上层液体应从上口倒出,下层液体应从下口放出(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)

(4)0.085 mol/L;小于;

(5)49000/51(或 961) L· mol-1;

【解析】

试题分析:(1)取V1 mL平衡混合溶液,用c molL-1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),指示剂选择淀粉,滴入最后一滴溶液由蓝色变化为无色,半分钟不变化证明反应达到终点,故答案为:淀粉;溶液由蓝色变无色,且半分钟后颜色不再改变;

(2)碘单质能与I-反应成I3-,并在溶液中建立如下平衡:I2+I-I3-;A.方案不可行.依据操作的化学平衡分析可知,测定的是碘单质和I3-的含量,不能准确测定溶液中的c(I2),故A错误;B.不可行.因为I-不能与Na2S2O3发生反应,是碘单质和Na2S2O3发生反应,故B错误;C.不可行.依据操作的平衡可知,实验只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和,不能测定离子浓度,故C正确;故答案为:C;

(3)步骤Ⅰ是分液操作,需要用到的玻璃容器,除烧杯、玻璃棒外,还有分液漏斗,用分液漏斗分液时上层液体应从上口倒出,下层液体应从下口放出;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,故答案为:分液漏斗;分液时上层液体应从上口倒出,下层液体应从下口放出;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;

(4)依据化学反应可知设碘单质物质的量为x;

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,

1 2

x 0.1mol/L×0.017L

x=0.00085mol ,浓度==0.085mol/L,若终点读数时俯视滴定管,导致消耗的标准液的体积偏小,则会造成所测浓度小于0.085mol/L,故答案为:0.085mol/L;小于;

(5)依据=85,计算得到水溶液中碘单质的浓度c(I2)=0.001mol/L;10ml溶液中c(I3-)=0.049molL-1,物质的量0.00049mol,所以反应的碘离子物质的量为0.00049mol,平衡状态碘离子物质的量=0.1mol/L×0.01L=0.001mol-0.00049mol=0.00051mol,浓度c(I-)=0.051mol/L,I2+I-I3-;平衡常数K===961L/mol,故答案为:961L/mol。

练习册系列答案
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请回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):

(1)A2D2分子的电子式为____________,属于___________分子(填“极性”或“非极性”),E的基态原子的外围电子排布式为____________。

(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(3)C元素形成含氧酸酸性强弱:HNO3____________HNO2(填“>”或“<”)NO3—的空间构型是___________,NO2—中心原子的杂化方式为___________

(4)下列叙述正确的是____________(填序号)。

A. M是极性分子,N是非极性分子

B. M和BD2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C. N分子中含有6个σ键和1个大π键

D. BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

(5)已知:①E的一种氧化物Q,其晶胞结构如图所示:

①Q(s)+2Cl2(g)=ECl4(l)+D2(g) △H=+140kJ/mol

②2B(s)+D2(g)=2BD(g) △H=-221kJ/mol

写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl4和BD气体的热化学方程式:____________________

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