Question

15．某學習小組擬研究化學平衡建立以及濃度對化學平衡移動的影響．
（1）向20mL 0.01mol/L的FeCl₃溶液中滴入20滴0.03mol/L的KSCN溶液，相關化學方程式為FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl；可觀察到的實驗現(xiàn)象是淺黃色溶液變成紅色．
（2）下列能說明（1）中反應達到平衡的是AC（填序號）．
A．溶液顏色不再發(fā)生變化    B．反應不再發(fā)生
C．Fe³⁺濃度不再變化    D．K⁺濃度不再發(fā)生變化
E．反應物和產物濃度相等
（3）將上述（1）所得溶液平均分成四份進行下列實驗，試完成表格方案．

實驗編號	①	②	③
加入試劑	5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液	少量鐵粉	5mL水	5mL NaOH溶液
現(xiàn)象預期	紅色加深	溶液紅色變淺	加入5mL NaOH溶液后，溶液顏色較加5mL水后更淺（填“更深”“更淺”或“相同”）

（4）上述實驗中研究反應物濃度減小對平衡移動影響的是②③（填編號）；實驗③加5mL水的目的是對比實驗，消除加入的氫氧化鈉溶液導致的溶液稀釋對各離子濃度的影響；在實驗①中，若t_l時刻代表加入試劑的時間，請完成c（Fe³⁺）～t圖象：
（5）根據上述研究，小組提出用比色法測量FeCl₃溶液的濃度．
I．比色板的制作
步驟一：（不必回答具體操作）；
步驟二：分別取2mL上述FeCl₃系列溶液于不同試管中，分別加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液，振蕩搖勻，在試管上標注相應反應物的濃度并將試管按照顏色由淺到深的順序排列（比色板）．
II．溶液濃度的測定
取5 mL待測FeCl₃溶液于試管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．將所得溶液與步驟二的比色板對比，讀取待測FeCl₃溶液濃度．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵和硫氰化鉀反應生成硫氰化鐵和氯化鉀，氯化鐵溶液為淺黃色，硫氰化鐵為血紅色；
（2）根據化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化；
（3）增加反應物的濃度，平衡向正反應方向移動，減小生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動；
（4）①增加反應物的濃度，②減小反應物的濃度，③對比實驗；在實驗①中，若t_l時刻增加反應物的濃度，反應物鐵離子濃度瞬間增加，然后減��；
（5）對照實驗，需溶液的體積相同．

解答 解：（1）氯化鐵和硫氰化鉀發(fā)生復分解反應，F(xiàn)eCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl，生成硫氰化鐵和氯化鉀，氯化鐵溶液為淺黃色，硫氰化鐵為血紅色，可觀察到的實驗現(xiàn)象是
淺黃色溶液變成紅色，
故答案為：FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl；淺黃色溶液變成紅色；
（2）A．反應物氯化鐵溶液為淺黃色，生成物硫氰化鐵為血紅色，當溶液顏色不再發(fā)生變化，說明各物質的濃度一定，即反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；
B．當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，但反應未停止，故B錯誤；
C．Fe（SCN）₃為絡合物，F(xiàn)e³⁺濃度不再變化，說明各物質的濃度一定，即反應達到平衡狀態(tài)，故C正確；
D．K⁺濃度在反應過程中始終保持不變，故D錯誤；
E．達到平衡時，各物質的濃度不變，但不一定相等，故D錯誤；
故答案為：AC；
（3）當再次加入5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液，相對于原來的平衡FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃+3KCl，增加反應物的濃度，平衡向正反應方向移動，所以生成的硫氰化鐵濃度更大，硫氰化鐵為血紅色，所現(xiàn)象預期為紅色加深，少量鐵粉，鐵粉和氯化鐵電離出的鐵離子發(fā)生氧化還原反應生成亞鐵離子，減小反應物濃度，平衡逆向移動，所以溶液紅色變淺，加入5mL水，減小反應物濃度，平衡逆向移動，所以溶液紅色變淺，加入5mL NaOH溶液后，氫氧化鈉與氯化鐵反應生成氫氧化鐵沉淀，鐵離子相對于加水，鐵離子濃度減小程度大，所以溶液顏色較加5mL水后更淺，
故答案為：

實驗編號	①	②	③
加入試劑	5mL 6mol/L FeCl3溶液和5滴0.03mol/L 的KSCN溶液	少量鐵粉	5mL水	5mL NaOH溶液
現(xiàn)象預期	紅色加深	溶液紅色變淺	加入5mL NaOH溶液后，溶液顏色較加5mL水后 更淺（填“更深”“更淺”或“相同”）

；
（4）加入少量鐵粉，鐵粉和氯化鐵電離出的鐵離子發(fā)生氧化還原反應2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，生成亞鐵離子，減小反應物濃度，平衡逆向移動，所以溶液紅色變淺，加入5mL水，減小反應物濃度，平衡逆向移動，所以溶液紅色變淺，實驗③加5mL水的目的是對比實驗，消除加入的氫氧化鈉溶液導致的溶液稀釋對各離子濃度的影響，t_l時刻增加反應物的濃度，反應物鐵離子濃度瞬間增加，然后減小，所以在實驗①中，若t_l時刻代表加入試劑的時間，c（Fe³⁺）～t圖象為：，
故答案為：②③；；
（5）用比色法測量FeCl₃溶液的濃度，需溶液的體積相同，即5mL待測FeCl₃溶液于試管中，加入5滴0.03mol/L的KSCN溶液．
故答案為：5．

點評 本題考查化學平衡建立以及濃度對化學平衡移動的影響實驗探究，掌握化學平衡的影響因素是解答關鍵，題目難度中等．