某小組同學(xué)探究鹽對Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡體系的影響。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:探究KCl對Fe3+和SCN-平衡體系的影響
將等體積、低濃度的0.005mol?L-1FeCl3溶液(已用稀鹽酸酸化)和0.01mol?L-1KSCN溶液混合,靜置至體系達(dá)平衡,得紅色溶液a。各取3mL溶液a放入3支比色皿中,分別滴加0.1mL不同濃度的KCl溶液,并測定各溶液的透光率隨時(shí)間的變化,結(jié)果如圖所示。
已知:①溶液的透光率與溶液顏色深淺有關(guān),顏色深,透光率低。
②Fe3+在水溶液中由于水解而顯黃色;FeCl3溶液中存在Fe3++4Cl-?[FeCl4]-(黃色)。
(1)稀鹽酸酸化FeCl3溶液的目的是
抑制Fe3+水解
抑制Fe3+水解
。采用濃度較低的FeCl3溶液制備Fe3+和SCN-平衡體系,是為了避免 [FeCl4]-
[FeCl4]-
(填離子符號)的顏色對實(shí)驗(yàn)干擾。
(2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,KCl溶液確實(shí)對Fe3+和SCN-平衡體系有影響,且隨著KCl濃度增大,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡向 逆
逆
(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動。同學(xué)查閱相關(guān)資料,認(rèn)為可能的原因有:
原因1:溶液中的離子會受到周圍帶有異性電荷離子的屏蔽,使該離子的有效濃度降低,這種影響稱為鹽效應(yīng)。KCl溶液的加入使Fe3+和SCN-平衡狀態(tài)因鹽效應(yīng)而發(fā)生變化。
原因2:溶液中存在副反應(yīng)Fe3++4Cl-?[FeCl4]-,離子濃度發(fā)生變化,導(dǎo)致Fe3+和SCN-平衡狀態(tài)發(fā)生變化。
(3)基于以上分析,該組同學(xué)取等體積的溶液a,分別加入等物質(zhì)的量的不同種類的鹽晶體(忽略溶液體積變化),觀察顏色變化,結(jié)果如下表。
序號 |
加入少量鹽 |
溶液顏色 |
1 |
無 |
紅色 |
2 |
KCl |
變淺 |
3 |
KNO3 |
略變淺 |
4 |
NaCl |
變淺程度較大 |
①上述實(shí)驗(yàn)可證明鹽效應(yīng)影響了Fe
3+和SCN
-平衡體系的是
b
b
(填字母序號)。
a.1和2
b.1和3
c.1和4
②選擇實(shí)驗(yàn)
2和4
2和4
(填序號)可得出結(jié)論:K
+的鹽效應(yīng)弱于Na
+的鹽效應(yīng)。簡述選擇實(shí)驗(yàn)的理由
KCl溶液和NaCl溶液中均存在氯離子,加入NaCl,溶液變淺程度較大
KCl溶液和NaCl溶液中均存在氯離子,加入NaCl,溶液變淺程度較大
。
(4)取等體積的溶液a繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。
序號 |
加入溶液 |
溶液顏色 |
5 |
1mL濃鹽酸 |
明顯變淺,溶液偏黃 |
6 |
1mL去離子水 |
略變淺 |
上述實(shí)驗(yàn)可證明副反應(yīng)影響了Fe
3+和SCN
-平衡體系,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及化學(xué)用語分析副反應(yīng)對Fe
3+和SCN
-平衡體系有影響的原因:
加入濃鹽酸,氯離子濃度增大,F(xiàn)e3++4Cl-?[FeCl4]-平衡正向移動,溶液偏黃色,F(xiàn)e3+濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動,溶液顏色變淺
加入濃鹽酸,氯離子濃度增大,F(xiàn)e3++4Cl-?[FeCl4]-平衡正向移動,溶液偏黃色,F(xiàn)e3+濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動,溶液顏色變淺
。