某小組實驗驗證“Ag++Fe2+?Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)并測定其平衡常數(shù)。
(1)實驗驗證
實驗Ⅰ:將0.0100mol/L Ag2SO4溶液與0.0400mol/L FeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產(chǎn)生灰黑色沉淀,溶液呈黃色。
實驗Ⅱ:向少量Ag粉中加入0.0100mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解。
①?、裰谐恋?,加入濃硝酸,證實沉淀為Ag.現(xiàn)象是 灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體。
②Ⅱ中溶液選用Fe2(SO4)3,不選用Fe(NO3)3的原因是 硝酸鐵溶液電離出硝酸根離子與溶液中的氫離子結(jié)合成有強氧化性的硝酸,能夠氧化亞鐵離子,而干擾實驗硝酸鐵溶液電離出硝酸根離子與溶液中的氫離子結(jié)合成有強氧化性的硝酸,能夠氧化亞鐵離子,而干擾實驗。
綜合上述實驗,證實“Ag++Fe2+?Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)。
(2)測定平衡常數(shù)
實驗Ⅲ:一定溫度下,待實驗Ⅰ中反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,取vmL上層清液,用c1mol/LKSCN標準溶液滴定Ag+,至出現(xiàn)穩(wěn)定的淺紅色時,消耗KSCN標準溶液v1mL。
資料:Ag++SCN-?AgSCN↓(白色)K=1012
Fe3++SCN-?FeSCN2+(紅色)K=102.3
①滴定過程中Fe3+的作用是 滴定反應(yīng)的指示劑滴定反應(yīng)的指示劑。
②測得平衡常數(shù)K=0.01-c1v1v(0.01+c1v1v)?c1v1v0.01-c1v1v(0.01+c1v1v)?c1v1v。
(3)思考問題
①不用實驗Ⅱ中清液測定K的原因是 實驗Ⅱ中銀完全溶解,故無法判斷體系是否達到平衡狀態(tài)實驗Ⅱ中銀完全溶解,故無法判斷體系是否達到平衡狀態(tài)。
②取實驗Ⅰ的濁液測定c(Ag+),會使所測K值 偏低偏低(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。
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【答案】灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體;硝酸鐵溶液電離出硝酸根離子與溶液中的氫離子結(jié)合成有強氧化性的硝酸,能夠氧化亞鐵離子,而干擾實驗;滴定反應(yīng)的指示劑;;實驗Ⅱ中銀完全溶解,故無法判斷體系是否達到平衡狀態(tài);偏低
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【解答】
【點評】
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