内容正文:
第二节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态
优化探究
第二章 化学反应速率与化学平衡
[课程标准要求] 1.能描述化学平衡状态,理解化学平衡状态的含义。 2.能判断化学反应是否达到平衡状态。
任务一 可逆反应(复习)
任务二 化学平衡状态的建立与特征
课时作业 巩固提升
任务三 可逆反应是否达到化学平衡状态的判断依据
任务一 可逆反应(复习)
1.概念:同一条件下,向 进行的同时又向 进行的反应称为可逆反应。
2.特征:“两同”“双向”“不完全”
“两同”:相同条件,正、逆反应同时进行。
“双向”:正、逆两个方向。
“不完全”:所有反应物都不能完全反应。
正反应方向
逆反应方向
1.可逆反应中,加入反应物,反应先向正反应方向进行,停止后,再向逆反应方向进行。( )
2.合成氨反应是典型的可逆反应,实际生产中,可通过加入过量N2,促使H2完全转化。( )
×
×
1.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1
B.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
C.SO3为0.25 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
C
首先采用极限法分析。若反应向右进行到底,则有c1(SO2)=0,c1(O2)=0,c1(SO3)=0.4 mol·L-1;若反应向左进行到底,则有c2(SO2)=0.4 mol·L-1,c2(O2)=0.2 mol·L-1,c2(SO3)=0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的,所以平衡时各物质的浓度范围为0<c(SO2)<0.4 mol·L-1,0<c(O2)<0.2 mol·L-1,0<c(SO3)<0.4 mol·L-1,因此C项符合题意,A、D两项不符合题意;对于B项,若SO2为0.15 mol·L-1,则转化的SO2的浓度(生成的SO3的浓度)为(0.2-0.15) mol·L-1=0.05 mol·L-1,此时SO3的浓度为(0.2+0.05) mol·L-1=0.25 mol·L-1,故B项不符合题意。
2.某同学为探究FeCl3与KI的反应是否为可逆反应,设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI溶液的浓度均为0.1 mol·L-1),其中最合理的方案是( )
A.方案1 B.方案2
C.方案3 D.方案4
D
过量的KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,向反应后的溶液中加入CCl4,若CCl4层呈紫红色,则说明有I2生成,向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液显红色,所以可取上层清液滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则说明溶液中有Fe3+。综上所述,D项符合题意。
任务二 化学平衡状态的建立与特征
1.化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应体系中,当 时,反应物和生成物的 的状态,称之为化学平衡状态,简称化学平衡,化学平衡是一种动态平衡。
正、逆反应的速率相等
浓度均保持不变
2.化学平衡状态的建立
平衡后正、逆反应速率 ,各物质浓度、体系的组成都不再
。
相等
变化
3.化学平衡的特征
可逆反应
相等
=
v正=v逆≠0
一定
1.化学平衡状态的建立过程中,正反应速率一定大于逆反应速率。( )
2.处于平衡状态的可逆反应中各物质的物质的量之比一定等于其化学计量数之比。( )
3.只有可逆反应才能建立化学平衡状态。( )
4.处于平衡状态的可逆反应中,反应物的浓度一定等于生成物的浓度。
( )
×
×
√
×
1.S16O2与18O2在高温条件下发生反应2SO2+O2⥫⥬2SO3,达到化学平衡后,平衡混合物中含18O的微粒( )
A.只有SO3 B.只有SO2、S
C.有SO2、SO3、O2 D.只有O2、SO3
C
2.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)⥫⥬2NO2(g),下列说法不正确的是( )
A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
D.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后与正反应速率相等
B
随着反应的进行,反应物的浓度降低、生成物的浓度增大,故正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,最后不变,正、逆反应速率相等,但都不为零,故选B。
3.对于可逆反应H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),在温度一定时,由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( )
A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
B.达到平衡时H2与I2不再反应
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
D
化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为1∶2,A不正确;化学平衡是动态平衡,化学平衡时,反应仍在进行,B不正确;在化学平衡之前,正、逆反应速率不断变化,C不正确;正、逆反应速率相等是化学反应达到平衡的标志,D正确。
任务三 可逆反应是否达到化学平衡状态的判断依据
1.判断化学平衡状态的策略——“正逆相等,变量不变”
2.化学平衡的判定
对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),根据下列条件判断化学反应是否达到平衡状态,用“平衡”或“不一定平衡”填表。
化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡
混合体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 (1)_________
②各物质的质量或质量分数一定 (2) _________
③各气体的体积或体积分数一定 (3) _________
④总体积、总压强、总物质的量一定 (4) ____________
平衡
平衡
平衡
不一定平衡
化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡
正、逆反
应速率之
间的关系 ①单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A (5)__________
②单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C (6) __________
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q (7) __________
④单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D (8) __________
平衡
平衡
不一定平衡
不一定平衡
化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡
气体的
压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q (9) ___________
②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q (10) ___________
混合气体
的平均相
对分子
质量 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q (11) ___________
②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q (12) ___________
温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当绝热体系温度一定时 (13) ___________
平衡
不一定平衡
平衡
不一定平衡
平衡
化学反应 mA(g)+nB(g) ⥫⥬pC(g)+qD(g) 是否平衡
气体密
度(ρ) ①只有气体参加的反应,密度保持不变
(恒容密闭容器中) (14) ___________
②m+n≠p+q时,密度保持不变(恒压容器中) (15) ___________
③m+n=p+q时,密度保持不变(恒压容器中) (16) ___________
平衡颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变) (17) ___________
不一定平衡
平衡
不一定平衡
平衡
1.在合成氨反应中,当氨气的生成速率与氮气的生成速率相等时,反应达到平衡。( )
2.在合成氨反应中,当氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍时,反应达到平衡。( )
3.在合成氨反应中,当反应的焓变不变时,反应达到平衡。( )
×
×
×
在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或反应产物的反应速率之比都等于其化学计量数之比。
(1)一定能证明2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态的是 (填序号,下同)。
①③④
混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值,混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值,混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。在任何时刻各反应物或反应产物的反应速率之比都等于其化学计量数之比。
(1)反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)是反应前后气体体积减小的可逆反应,因此混合气体的压强、总物质的量和平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。
(2)一定能证明I2(g)+H2(g)⥫⥬2HI(g)达到平衡状态的是 。
(2)反应I2(g)+H2(g)⥫⥬2HI(g)是反应前后气体体积不变的可逆反应,由于碘蒸气是有色气体,则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。
⑤
(3)一定能证明A(s)+2B(g)⥫⥬C(g)+D(g)达到平衡状态的是 。
(3)反应A(s)+2B(g)⥫⥬C(g)+D(g)是反应前后气体体积不变,但气体质量增加的可逆反应,因此混合气体的密度、混合气体的平均相对分子质量不变可以说明反应达到平衡状态。
②④
1.在一个温度恒定、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应:
mA(s)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),已知m+n=p+q,且该反应为放热反应,反应达到平衡的标志是( )
①体系的压强不再改变 ②气体的密度不再改变 ③各气体的浓度不再改变 ④各气体的质量分数不再改变 ⑤反应速率v(C)∶v(D)=p∶q ⑥单位时间内n mol B发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应
A.①②③④⑤⑥ B.①②③
C.①②③④⑥ D.④⑤⑥
C
该反应的特点是随着反应进行,该体系的压强将发生改变,压强不变时说明反应达到平衡状态,①可以作为反应达到平衡的标志;随着反应的进行,
m(气)将发生变化,根据ρ=,ρ不变,V不变,则m(气)也不变,说明反应达到平衡状态,②可以作为反应达到平衡的标志;各气体的浓度和质量分数不再改变,说明反应达到平衡状态,③和④可以作为反应达到平衡的标志;速率之比等于化学方程式的计量数之比,不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系,⑤不一定说明反应达到平衡状态;单位时间内n mol B发生断键反应,说明反应正向进行,同时p mol C也发生断键反应,说明反应逆向进行,且正、逆反应速率相等,⑥可以作为反应达到平衡的标志,故C项符合题意。
2.(双选)(2024·山东淄博高二检测)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的恒温恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) ===CH3OH(g)+H2O(g)。下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成3 mol H2,同时生成1 mol CO2
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
BD
根据ρ=,反应全为气体参与,混合气体的密度不再变化不能作为平衡判断标准,故A不符合题意;由题给化学方程式可知,该反应前后气体物质的量不相等,即容器中混合气体的压强一直在改变,当混合气体压强不随时间的变化而变化时,可以判定反应达到平衡状态,故B符合题意;化学平衡的本质特征是正逆反应速率相等,而生成H2和生成CO2均表示逆反应速率,则单位时间内生成3 mol H2,同时生成1 mol CO2,无法作为反应达到平衡的判断标准,故C不符合题意;该反应为反应前后气体分子数改变的反应,则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化,能说明题述反应达到平衡状态,故D符合题意。
课时作业 巩固提升
2
3
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6
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1
对点训练
题组一 可逆反应
1.某反应进行过程中,各物质的物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.C、D是生成物
B.反应的化学方程式:2A+B 2C
C.2 min后各物质的物质的量不再变化
D.该反应不是可逆反应
9
10
C
11
12
由题图知,反应前后D的物质的量保持不变,故作催化剂,A项错误;由2 min末知A、B、C共存,且Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=2∶1∶2,故该反应为可逆反应,反应的化学方程式为2A+B 2C,B、D项错误;由题图可知,2 min后各物质的物质的量不再变化,C项正确。
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2.向10 mL 0.2 mol·L-1 NaI溶液中滴加4~5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3溶液和NaI溶液的反应为可逆反应的是
( )
A.再滴加AgNO3溶液,观察是否有AgI沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色
C.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色,再取上层清液,滴加AgNO3溶液,观察是否有AgCl沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,观察下层液体颜色,再取上层清液,滴加KSCN溶液,观察是否出现血红色
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D
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12
可逆反应的特点是不能进行彻底,FeCl3和过量的NaI反应,若反应后的溶液中仍含有Fe3+,则说明该反应为可逆反应,所以向充分反应后的溶液中加KSCN溶液,溶液变为血红色,证明溶液中含有Fe3+,说明该反应为可逆反应,D项符合题意。
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题组二 化学平衡的建立与特征
3.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g),在673 K、30 MPa下,
n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.点d处和点e处的n(N2)不相同
B.点c处反应达到化学平衡状态
C.点a的正反应速率比点b的大
D.点e反应达到化学平衡状态,反应停止
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C
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点d和点e所在直线平行,说明各物质的物质的量已经不再发生变化,化学反应达到平衡状态,两点对应的n(N2)相同,故A项错误;化学反应达到平衡时各物质的物质的量将不再发生变化,而点c之后氨气和氢气的物质的量仍在变化,则点c处反应未达到化学平衡状态,故B项错误;曲线斜率越大,化学反应越快,点a比点b处要陡,则点a的正反应速率比点b的大,故C项正确;化学平衡是一种动态的平衡,正、逆反应速率相等,而非停止,故D项错误。
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4.一定条件下,恒容的密闭容器中,对于可逆反应3X(g)+3Y(g)⥫⥬2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度(单位:mol·L-1)分别为c1、c2、c3(均不为零),达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度分别为0.3 mol·L-1、0.3 mol·L-1、
0.2 mol·L-1,则下列判断合理的是( )
A.c1∶c2=1∶3
B.达到化学平衡状态时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.达到化学平衡状态时,容器内的压强不再变化
D.c1的取值范围为0<c1<0.3
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C
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设X转化的浓度为3a mol·L-1,
3X(g)+3Y(g)⥫⥬2Z(g)
起始浓度/(mol·L-1) c1 c2 c3
转化浓度/(mol·L-1) 3a 3a 2a
平衡浓度/(mol·L-1) 0.3 0.3 0.2
则c1∶c2=(3a+0.3)∶(3a+0.3)=1∶1,A项错误;达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3∶2,B项错误;反应前后气体的体积不等,达到化学平衡状态时,容器内压强不再变化,C项正确;反应为可逆反应,物质不可能完全转化,若反应向正反应方向进行,则c1<0.6,若反应向逆反应方向进行,则c1>0,故有0<c1<0.6,D项错误。
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5.在恒温、恒容下,发生如下可逆反应N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g),现分别从两条途径建立平衡:
Ⅰ.起始浓度:N2:1 mol·L-1,H2:3 mol·L-1;
Ⅱ.起始浓度:N2:2 mol·L-1,H2:6 mol·L-1。
则下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ两途径达到平衡时,体系内各成分的体积分数相等
B.达到平衡时,途径Ⅰ的反应速率v(H2)等于途径Ⅱ的反应速率v(H2)
C.达到平衡时,途径Ⅱ体系内混合气体的压强与途径Ⅰ内混合气体的压强相等
D.达到平衡时,途径Ⅰ体系内混合气体的密度为途径Ⅱ体系内混合气体的密度的
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D
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题组三 化学平衡状态的判据
6.一定温度下在一容积不变的密闭容器中,发生可逆反应2X(g)⥫⥬Y(g)+Z(s),下列叙述不能说明该反应达到化学平衡状态的是
( )
A.混合气体的密度不再变化
B.反应容器中Y的质量分数不变
C.v正(X)=2v正(Y)
D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
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C
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反应前后气体质量减小,容器体积不变,所以反应前后气体密度减小,当密度不变时该反应达到平衡状态,故A项不符合题意;反应容器中Y的质量分数不变,正逆反应速率相等,则该反应达到平衡状态,故B项不符合题意;无论反应是否达到平衡状态,都存在v正(X)=2v正(Y),所以不能由此判断反应达到平衡状态,故C项符合题意;单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X,同时消耗1 mol Y,即正逆反应速率相等,则该反应达到平衡状态,故D项不符合题意。
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7.(双选)(2024·山东枣庄高二检测)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g) ⥫⥬SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1,下列能说明反应达到平衡状态的是( )
A.体系压强保持不变
B.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
C.混合气体颜色保持不变
D.SO3和SO2的体积比保持不变
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CD
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NO2(g)+SO2(g) ⥫⥬SO3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应,故体系内压强一直不变,A错误;每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO2,才可以证明反应达到平衡状态,B错误;此混合体系中含有有色气体二氧化氮,故当混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度保持不变,即说明反应达到平衡状态,C正确;SO3和SO2的物质的量之比保持不变,即体积比保持不变时可以说明反应达到平衡状态,D正确。
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8.相同温度下体积固定的密闭容器中发生如下可逆反应:
A2(g)+3B2(g)⥫⥬2AB3(g),下列情况一定能说明该可逆反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.v正(A2)=v逆(B2)
B.断裂1个A—A,同时断裂3个B—B
C.c(A2)∶c(B2)∶c(AB3)=1∶3∶2
D.容器内气体的压强不随时间变化而变化
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D
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因A2和B2前的系数并不相等,因此v正(A2)=v逆(B2)并不代表正、逆反应速率相等,只有当3v正(A2)=v逆(B2)时正、逆反应速率才相等,A不符合题意;断裂1个A—A,同时断裂3个B—B均为正反应方向,不能说明正、逆反应速率相等,B不符合题意;当c(A2)∶c(B2)∶c(AB3)=1∶3∶2时,并不代表各物质的浓度保持不变,不能说明该可逆反应已经达到平衡状态,C不符合题意;反应前后气体的分子数目不等,当反应没有达到平衡时,气体的分子数目就会变化,容器内气体的压强也就会随之改变,压强不变说明反应已达到平衡状态,D符合题意。
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9.已知:N2O4(g)⥫⥬2NO2(g) ΔH>0,现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是( )
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B
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对于一个特定反应,ΔH固定不变,不能作为判断反应是否达到平衡的依据,故选B。
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10.有下列两个可逆反应:
反应1:在体积固定的密闭容器中进行可逆反应:
2NO2(g)⥫⥬2NO(g)+O2(g),其中NO2(g)为红棕色。
反应2:在体积固定的密闭容器中进行可逆反应:
H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),其中I2(g)为紫色。
以上两个反应过程中,有下列情况:
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①同一物质正反应速率等于逆反应速率
②混合气体的颜色不再改变
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥对于反应1,单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
⑦对于反应2,用H2、I2和HI表示的反应速率之比为1∶1∶2
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(1)上述情况中能作为反应1达到平衡状态的标志的是 (填序号,下同)。
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①②④⑤⑥
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(1)对于反应2NO2(g)⥫⥬2NO(g)+O2(g),当同一物质的正、逆反应速率相等,则反应达到平衡状态,①正确;混合气体的颜色不再改变时,说明c(NO2)一定,反应达到平衡状态,②正确;气体的密度ρ=,其中气体的质量和容器的容积是定值,气体的密度不变不能作为反应达到平衡状态的标志,③错误;由于该反应为反应前后气体体积发生变化的反应,密闭容器中的压强不变,表明反应达到平衡状态,④正确;混合气体的平均相对分子质量=,该反应中气体的质量始终保持不变,而气体的物质的量为变量,则平均相对分子质量()为变量,当变量保持不变时,表明反应达到平衡状态,⑤正确;单位时间内生成O2和生成NO2的反应方向相反,且二者的物质的量之比为1∶2,则反应达到平衡状态,⑥正确。
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(2)上述情况中能作为反应2达到平衡状态的标志的是 。
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①②
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(2)对于反应H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),当同一物质的正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,①正确;混合气体的颜色不再改变时,说明c(I2)一定,反应达到平衡状态,②正确;由于气体的质量和气体的容积是定值,气体的密度不变不能作为反应达到平衡状态的标志,③错误;由于该反应为反应前后气体体积不变的反应,容器中气体的物质的量保持不变,则容器中的压强不变,反应不一定达到平衡状态,④错误;由于该反应气体的质量、气体的物质的量是定值,则平均相对分子质量为定值,气体的平均相对分子质量不变时,不能判断反应达到平衡状态,⑤错误;反应的任何时刻,用H2、I2和HI表示的反应速率之比均为1∶1∶2,⑦错误。
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综合强化
11.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)⥫⥬2NH3(g)+CO2(g)。
下列叙述可以判断该分解反应已经达到平衡的是( )
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
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B
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A项,不能表示正、逆反应速率相等,不能说明反应已达到平衡状态;B项,反应正向进行则压强增大,总压强不变时,说明反应已达到平衡状态;C项,因为反应物为固体,所以密闭容器中混合气体的平均摩尔质量是个定值,不能说明反应已达到平衡状态;D项,反应物是固体,NH3的体积分数始终为,不能说明反应已达到平衡状态。
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12.为证明化学反应有一定的限度,进行如下探究活动:
Ⅰ.取5 mL 0.1 mol·L-1的KI溶液,滴加5至6滴FeCl3稀溶液;
Ⅱ.继续加入2 mL CCl4振荡;
Ⅲ.取萃取后的上层清液,滴加KSCN溶液。
(1)探究活动Ⅰ的实验现象为___________________________。
探究活动Ⅱ的实验现象为_____________________________________。
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液体呈棕黄色
溶液分层,下层四氯化碳呈紫色
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(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3溶液,验证有Fe3+残
留,从而证明化学反应有一定的限度,但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:Fe3+全部转化为Fe2+;
猜想二:生成的Fe(SCN)3浓度极小,其颜色肉眼无法观察。
为了验证猜想,查阅资料获得下列信息:
信息一:乙醚微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大;
信息二:Fe3+可与[Fe(CN)6]4-反应生成Fe4[Fe(CN)6]3蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+比用KSCN更便于观察。
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结合新信息,现设计以下实验方案验证猜想:
①完成下表:
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实验操作 现象和结论
步骤一:取萃取后的上层清液滴加
若 ,则猜想一不成立
步骤二:向探究活动Ⅲ所得溶液中加入少量乙醚,充分振荡、静置分层 若 ,则猜想二成立
2滴K4[Fe(CN)6]
产生蓝色沉淀
乙醚层呈血红色
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②写出实验操作“步骤一”中反应的离子方程式: ______________________________________________________。
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4Fe3++3[Fe(CN)6]4-===Fe4[Fe(CN)6]3↓
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