Question

7．已知下列反應：
①2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂（s）（慢）      
②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-（快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的FeCl₃溶液，為確保能觀察到溶液呈藍色的現(xiàn)象，S₂O₃^2-與Fe³⁺初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n（S₂O₃^2-）：n（Fe³⁺）＜1．
（2）已知Fe³⁺與I^-在水溶液中發(fā)生反應①，該反應的正反應速率和I^-、Fe³⁺的濃度關(guān)系為v=kc^m（I^-）•cⁿ（Fe³⁺）（其中k為常數(shù)）．

	cm（I-）（mol/L）m	cn（Fe3+）[（mol/L）n]	v[mol/（L•s）]
a	0.20	0.80	0.032
b	0.60	0.40	0.144
c	0.80	0.20	0.128

①則該反應①的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（F{e}^{2+}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）{c}^{2}（F{e}^{3+}）}$；
②由上表數(shù)據(jù)可知：I^-濃度對反應速率的影響大于Fe³⁺濃度對反應速率的影響（填“大于”“小于”或“等于”）；
③達到平衡后，往反應混合液中加入一定量的CCl₄，則上述平衡向右移動（填“向左”、“向右”、“不會”）．
（3）已知反應①在其它條件不變的情況下，只改變一個條件，濃度c（Fe³⁺）與反應時間t的變化曲線如圖所示．則
①曲線a改變的條件是：加入催化劑
②曲線b改變的條件是：降低反應溫度
（4）用KSCN溶液檢驗FeCl₃溶液的化學方程式為：FeCl₃+3KSCN?Fe（SCN）₃（血紅色）+3KCl
則達到平衡后下列措施可使溶液顏色變淺的是BC
A．加入少量KCl晶體     B．加入少量Na₂SO₃晶體
C．加入少量Na₂CO₃溶液  D．加入較濃的KSCN溶液
（5）已知25℃時，K_sp[Fe（OH）₃]=2.79×10^-39，K_w=1×10^-14，則該溫度下反應：Fe （OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+3H₂O達平衡時$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=2.79×10³．

Answer 1

分析 （1）溶液呈藍色的現(xiàn)象，必須鐵離子過量，由①2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂（s）（慢）；②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-（快），所以鐵的物質(zhì)的量大于S₂O₃^2-的物質(zhì)的量；（2）①根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積計算；
②將表中的三組數(shù)據(jù)代入公式v=k[c（I^-）]^m•[c（Fe³⁺）]ⁿ得m和n的值；
③加入CCl₄萃取了I₂，減小了生成物濃度，反應速率降低，從而使得v（正）＞v（逆），導致平衡向右移動；
（3）①曲線a達平衡的時間縮短，改變的條件是：加入催化劑；
②曲線b達到平衡的時間增長，改變的條件是：降低反應溫度；
（4）可使溶液顏色變淺的是平衡逆向移動，
A．加入少量KCl晶體，平衡不移動；     
B．加入少量Na₂SO₃晶體與鐵離子發(fā)生氧化還原反應，平衡逆向移動；
C．加入少量Na₂CO₃溶液，促進鐵離子的水解，平衡逆向移動；  
D．加入較濃的KSCN溶液，平衡正向移動；
（5）依據(jù)平衡常數(shù)的概念結(jié)合反應寫出計算式計算平衡濃度得到．

解答 解：（1）溶液呈藍色的現(xiàn)象，必須鐵離子過量，由①2Fe³⁺+2I^-?2Fe²⁺+I₂（s）（慢）；②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-（快），所以鐵的物質(zhì)的量大于S₂O₃^2-的物質(zhì)的量，所以n（S₂O₃^2-）：n（Fe³⁺）＜1，故答案為：＜1；
（2）①該反應的平衡常數(shù)K的表達式為K=$\frac{{c}^{2}（F{e}^{2+}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）{c}^{2}（F{e}^{3+}）}$，故答案為：K=$\frac{{c}^{2}（F{e}^{2+}）}{{c}^{2}（{I}^{-}）{c}^{2}（F{e}^{3+}）}$；
②將表中的三組數(shù)據(jù)代入公式kc^m（I^-）•cⁿ（Fe³⁺）
得0.20^m×0.80ⁿ=0.032，
0.60^m×0.40ⁿ=0.144，
0.80^m×0.20ⁿ=0.128，
解之得：m=2，n=1，
所以I^-濃度對反應速率的影響大，故答案為：大于；
③加入CCl₄萃取了I₂，減小了生成物濃度，反應速率降低，從而使得v（正）＞v（逆），導致平衡向右移動，
故答案為：向右；
（3）①曲線a達平衡的時間縮短，改變的條件是：加入催化劑，故答案為：加入催化劑；
②曲線b達到平衡的時間增長，改變的條件是：降低反應溫度，故答案為：降低反應溫度；
（4）A．加入少量KCl晶體，平衡不移動，顏色不變，故錯誤；     
B．加入少量Na₂SO₃晶體與鐵離子發(fā)生氧化還原反應，平衡逆向移動，顏色變淺，故正確；
C．加入少量Na₂CO₃溶液，促進鐵離子的水解，平衡逆向移動，顏色變淺，故正確；  
D．加入較濃的KSCN溶液，平衡正向移動，顏色加深，故錯誤；
故選：BC；
（5）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=2.79×10^-39，反應Fe （OH）₃+3H⁺?Fe³⁺+H₂O的平衡常數(shù)K=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{{c}^{3}（{H}^{+}）}$=$\frac{c（F{e}^{3+}）}{[\frac{1{0}^{-14}}{c（O{H}^{-}）}]^{3}}$=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）×10⁴²=2.79×10^-39×10⁴²=2.79×10³，故答案為：2.79×10³．

點評 本題考查探究化學反應速率的影響因素，明確反應的現(xiàn)象及控制變量法、影響反應速率及平衡的因素等即可解答，題目難度中等．