Question

16．（1）为探究外界条件对化学平衡的影响某化学小组设计了如下实验：
①已知：Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$+H₂O?2CrO${\;}_{4}^{2-}$+2H⁺+K₂Cr₂O₇为橙色，K₂CrO₄为黄色．甲同学在5mL0.1mol/L K₂Cr₂0₇的溶液中，加入几滴NaOH溶液后，观察到的现象为：溶液由橙色变为黄色；
②乙同学向盛有5mL0.005mol/L FeCl₃溶液的试管中加入5mL0.0lmol/L KSCN，则发生反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，当往该混合溶液中加入几滴饱和FeCl₃溶液后，溶液的颜色加深．
③由实验①和②可看出，两位同学探究的是浓度对化学平衡的影响的实验．
（2）已知KI溶液在酸性条件下易被氧化，I₂遇淀粉变蓝色．现有①Imol/L KI溶液②0.1mol/L硫酸溶液③淀粉溶液，为探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系．回答下列问题：
①该反应的离子方程式为4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O；
②上述三种试剂加入的最佳顺序是    （填试剂序号）
③已知碘单质遇淀粉显蓝色是一放热过程，做该实验时选择的对比温度最好是A．
A．室温和0℃B．室温和40℃C．40℃和60℃
（3）某同学拟选用如图实验装置完成锌与稀硫酸反应速率的测定实验：
①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接E接D接G（填接口字母，可不填满．）
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开分液漏斗活塞，稀硫酸顺利流入锥形瓶中，反应一会儿后，稀硫酸却不能再顺利滴人锥形瓶．请你帮助分析原因：锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大．
③现取6.5g（足量）锌置于锥形瓶中，共加入1mol/L稀硫酸100mL充分反应后，5min末测得量筒中水的体积为672ml．（换算为标准状况），则该反应在5min内用H+浓度变化表示的平均反应速率为0.12mol/（L•min）．（不考虑溶液体积变化和固体体积）

Answer 1

分析 （1）①根据氢氧根离子对该平衡的影响分析；
②铁离子与硫氰根离子发生反应生成硫氰化铁，该反应为可逆反应，据此写出反应的离子方程式；
③根据①②的操作方法及实验现象可知浓度影响化学平衡；
（2）①酸性条件下碘离子被空气中氧气氧化成碘单质，据此写出反应的离子方程式；
②应该先加入碘化钾溶液，然后滴加淀粉，溶液没有变蓝色，最后滴入稀硫酸，根据溶液颜色变化可判断温度对反应速率的影响；
③由于温度对反应速率较大，则反应温度不宜过高，否则难以探究出温度对反应速率的影响；
（3））①测量氢气的体积，最简易的装置其连接顺序EDG；
②锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，形成铜锌原池，大大加快了反应速率，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；
③量筒中水的体积等于氢气的体积，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算出氢气的体积，然后根据氢元素守恒计算出氢离子的物质的量，再根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算出该反应在5min内用H⁺浓度变化表示的平均反应速率．

解答 解：（1）①加入少量NaOH固体，中和氢离子，氢离子浓度降低，平衡Cr₂O₇^2-（aq）+H₂O（l）?2CrO₄^2-（aq）+2H⁺（aq）向右移动，溶液由橙色变为黄色，
故答案为：溶液由橙色变为黄色；
②铁离子与硫氰根离子反应生成络合物硫氰化铁，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，
故答案为：Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃；
③根据①②可知，改变浓度，化学平衡会向着减弱这种改变的方向一定，所以探究的是浓度对化学平衡的影响，
故答案为：浓度对化学平衡的影响；
（2）①碘离子在酸性条件下易被氧气氧化成碘单质，反应的离子方程式为：4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O，
故答案为：4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O；
②淀粉遇碘变蓝色，实验中应先向一定体积的KI溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘，可根据颜色的变化判断反应速率，所以滴加顺序为：①③②，
故答案为：①③②；
③在较高温度下，反应速率都较大，则不易探究出温度对反应速率的影响，所以应该在降低温度下探究温度对反应速率的影响，故选A，
故答案为：A；
（3）①）①测量氢气的体积，最简易的装置其连接顺序EDG；
故答案为：E；D；G；
②由于锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，使锥形瓶内压强增大，导致稀硫酸却不能再顺利滴人锥形瓶，
故答案为：锌与残余清液中硫酸铜反应生成铜，铜锌形成原池，使锌与硫酸反应速率加快，反应生成大量气体且放热，导致锥形瓶内压强增大；
③5min末测得量筒中水的体积为672mL，则生成氢气的体积为672mL，氢气的物质的量为：0.672×22.4=0.03mol，H⁺的物质的量浓度为：0.03×2÷0.1=0.6mol/L，则反映速率为：0.06÷5=12mol/（L•min）．
故答案为：0.12mol/（L•min）．

点评 本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，设计性质实验方案的设计、化学平衡及其影响因素、化学反应速率的计算等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算、化学实验能力．