某小組實(shí)驗驗證“Ag++Fe2+?Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)并測定其平衡常數(shù)。
(1)實(shí)驗驗證
實(shí)驗Ⅰ.將0.0100mol?L-1 Ag2SO4溶液和0.0400mol?L-1 FeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產(chǎn)生灰黑色沉淀,溶液呈黃色。
實(shí)驗Ⅱ.向少量Ag粉中加入0.0100 mol?L-1 Fe2(SO4)3 溶液(pH=1),固體完全溶解。
①?、裰谐恋恚尤霛庀跛?,證實(shí)沉淀為Ag?,F(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 防止酸性條件下,
氧化Fe
2+干擾實(shí)驗結(jié)果
防止酸性條件下,
氧化Fe
2+干擾實(shí)驗結(jié)果
。
綜合上述實(shí)驗,證實(shí)“Ag++Fe2+?Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)。
③小組同學(xué)采用電化學(xué)裝置從平衡移動角度進(jìn)行驗證。補(bǔ)全電化學(xué)裝置示意圖,寫出操作及現(xiàn)象 a:鉑/石墨電極,b:FeSO4溶液,c:AgNO3溶液,閉合開關(guān)K,Ag電極上銀離子得到電子生成銀,則右邊灰黑色固體析出,指針向右偏轉(zhuǎn),一段時間后指針歸零;再向左側(cè)燒杯中滴加較濃的Fe2(SO4)3溶液,Ag電極上固體逐漸減少,指針向左偏轉(zhuǎn)
a:鉑/石墨電極,b:FeSO4溶液,c:AgNO3溶液,閉合開關(guān)K,Ag電極上銀離子得到電子生成銀,則右邊灰黑色固體析出,指針向右偏轉(zhuǎn),一段時間后指針歸零;再向左側(cè)燒杯中滴加較濃的Fe2(SO4)3溶液,Ag電極上固體逐漸減少,指針向左偏轉(zhuǎn)
。
(2)測定平衡常數(shù)
實(shí)驗Ⅲ.一定溫度下,待實(shí)驗Ⅰ中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,取v mL上層清液,用c1 mol?L-1 KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+,至出現(xiàn)穩(wěn)定的淺紅色時消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液v1 mL。
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 指示劑
指示劑
。
②測得平衡常數(shù)K=。
(3)思考問題
①取實(shí)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”)。
②不用實(shí)驗Ⅱ中清液測定K的原因是 Ag完全反應(yīng),無法判斷體系是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
Ag完全反應(yīng),無法判斷體系是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
。【答案】灰黑色固體溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體;防止酸性條件下,
氧化Fe
2+干擾實(shí)驗結(jié)果;a:鉑/石墨電極,b:FeSO
4溶液,c:AgNO
3溶液,閉合開關(guān)K,Ag電極上銀離子得到電子生成銀,則右邊灰黑色固體析出,指針向右偏轉(zhuǎn),一段時間后指針歸零;再向左側(cè)燒杯中滴加較濃的Fe
2(SO
4)
3溶液,Ag電極上固體逐漸減少,指針向左偏轉(zhuǎn);指示劑;
;偏低;Ag完全反應(yīng),無法判斷體系是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)