Question

配位平衡也是一種相對平衡狀態(tài)，存在著平衡移動，它同溶液的PH值、沉淀的反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等有密切關(guān)系，也就是說，在溶液中形成配位物時，常常出現(xiàn)顏色的變化、溶解度的變化、PH值的改變等現(xiàn)象．
Br^-與Cu²⁺反應(yīng)生成配位化合物，就存在配位平衡：Cu²⁺+4Br^-?[Cu Br₄]^2-
已知：Cu²⁺在水溶液中顯藍(lán)色，[Cu Br₄]^2-在水溶液中顯黃色，藍(lán)色與黃色并存時顯綠色，[Cu Br₄]^2-濃度越大，顏色越深．同時，溫度可能對[Cu Br₄]^2-的穩(wěn)定性有影響．某化學(xué)探究小組的同學(xué)為了探究溫度、濃度對Br^-與Cu²⁺的配位平衡的影響，于是做了下列的假設(shè)與猜想（填寫空缺的假設(shè)）：
【假設(shè)與猜想】
（1）增大配位離子（Br^-）的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成配合物的濃度增大，溶液顏色加深；
（2）

增大Cu²⁺的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成配合物的濃度增大，溶液顏色加深

．
作出上述1、2假設(shè)與猜想依據(jù)的原理是

勒沙特列原理

．
（3）溫度變化可能影響配合物的穩(wěn)定性，促進(jìn)配合物的形成，平衡向正反應(yīng)方向移動．
（4）溫度變化也可能使化學(xué)平衡向左移動，抑制配合物的形成．
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
（1）CuSO₄溶液的準(zhǔn)備：分別取3份8g無水CuSO₄固體，分別溶于92g水、42g水、17g水（第三種溶液已飽和）的溶液．
（2）NaBr溶液的準(zhǔn)備：分別取2.6g、5.2g、10.4g NaBr固體，分別溶于水配成50ml、50ml、50ml溶液．
問題1：第一份不飽和CuSO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

8%

；
第一份不飽和NaBr溶液的物質(zhì)的量濃度分別是

0.5mol/L

．（數(shù)字取小數(shù)后一位）
問題2：配制三份不飽和NaBr溶液需要用到的儀器有：

50mL容量瓶

、托盤天平、燒杯、玻璃棒；
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
表1、不同濃度的Br^-溶液與某一濃度的Cu²⁺溶液反應(yīng)

編號	5mlCuSO4溶液	10mlNaBr溶液 （mol?L-1）	現(xiàn)  象
①	第一份CuSO4溶液	a	溶液由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色
②	第一份CuSO4溶液	b	溶液由藍(lán)色變?yōu)椴菥G色
③	第一份CuSO4溶液	c	溶液由藍(lán)色變?yōu)樯罹G色

表2、不同濃度的Cu²⁺溶液與某一濃度的Br^-溶液反應(yīng)

編號	5mlCuSO4溶液	10mlNaBr溶液 （mol?L-1）	現(xiàn)  象
①	d	第一份NaBr溶液	溶液由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色
②	e	第一份NaBr溶液	溶液由藍(lán)色變?yōu)椴菥G色
③	f	第一份NaBr溶液	溶液由藍(lán)色變?yōu)樯罹G色

表3、不同溫度對配合物形成的影響

編號	5mlCuSO4溶液	10mlNaBr溶液 （mol?L-1）	溫度	現(xiàn)象
①	第一份CuSO4溶液	第一份NaBr溶液	25℃	溶液由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色
②	第一份CuSO4溶液	第一份NaBr溶液	60℃	溶液由藍(lán)色變?yōu)椴菥G色
③	第一份CuSO4溶液	第一份NaBr溶液	75℃	溶液由藍(lán)色變?yōu)樯罹G色

問題3：上表中b=

1.0

  e=

16%

；
問題4：通過表3得出的結(jié)論是

該配合物反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

．

Answer 1

分析：【假設(shè)與猜想】
根據(jù)離子濃度、溫度對平衡移動的影響分析；
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

溶液的質(zhì)量

×100以及c=

n

V

計(jì)算相關(guān)物理量；配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶、燒杯、托盤天平、玻璃棒、膠頭滴管等儀器；
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

溶液的質(zhì)量

×100以及c=

n

V

計(jì)算相關(guān)物理量；溫度升高，顏色加深，說明平衡向正反應(yīng)方向移動．

解答：解：【假設(shè)與猜想】
根據(jù)Cu²⁺+4Br^-?[Cu Br₄]^2-可知，影響反應(yīng)速率的濃度因素有c（Cu²⁺）、c（Br^-），應(yīng)分別探究不同c（Cu²⁺）、c（Br^-）對反應(yīng)速率的影響，增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，顏色加深，符合化學(xué)平衡移動原理，
（2）故答案為：增大Cu²⁺的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，生成配合物的濃度增大，溶液顏色加深；勒沙特列原理（或化學(xué)平衡移動原理）；
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
第一份不飽和CuSO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

8g

8g+92g

×100%=8%，
第一份不飽和NaBr溶液的物質(zhì)的量濃度是：c（NaBr）=

2.6g 106g/mol

0.05L

=0.5mol/L，溶液體積為50mL，應(yīng)用50mL容量瓶進(jìn)行配制，此外還需要燒杯、托盤天平、玻璃棒、膠頭滴管等儀器，
故答案為：8%；0.5mol/L；50mL容量瓶；
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
按照試驗(yàn)順序，b應(yīng)為稱量5.2gNaBr進(jìn)行配制，e應(yīng)為8g無水CuSO₄固體溶于42g水中進(jìn)行配制，
則e組CuSO₄溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

8g

8g+42g

×100%=16%，
b組NaBr溶液的物質(zhì)的量濃度是c（NaBr）=

5.2g 106g/mol

0.05L

=1.0mol/L，
溫度升高，顏色加深，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，
故答案為：1.0；16%；該配合物反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題考查濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)平衡移動的影響的探究，題目難度中等，本題注意把握試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原理和操作步驟，用控制變量法設(shè)計(jì)該試驗(yàn)．