金属铜不溶于稀硫酸,但可溶于铁盐溶液。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式_______________________________________。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是_________g,溶液中的c(SO42—)=__________mol/L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则:X极是 (正、负极),电极反应式 。Y极的材料是 ,电极反应式 。
(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+(2分)
(2) 0.64(2分) 0.3(2分)
(3)负极,Cu-2e-=Cu2+ 碳(石墨、金、铂、银), 2Fe3++2e-=2Fe2+(各1分)
解析试题分析:(1)铜和铁离子反应生成亚铁离子和铜离子,离子反应方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3+、Cu2+、H+三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则c(H+)=c(Cu2+)=0.1mol/L,根据原子守恒得m(Cu)=CVM=0.1mol/L×0.1L×64g/mol=0.64g,根据电荷守恒得2c(SO42-)=c(H+)+2c(Cu2+)+3c(Fe3+)=6c(H+)=0.6mol/L,c(SO42-)=0.3mol/L,故答案为:0.64,0.3mol/L;
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则铜电极是负极,不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极,所以X电极是负极,负极上电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银)作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2Fe3++2e-═2Fe2+,故答案为:负极,Cu-2e-═Cu2+,碳(石墨、金、铂、银),2Fe3++2e-═2Fe2+。
考点:本题考查的是氧化还原反应和原电池的基础知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)氧化剂A可选用 (填编号,下同)。
①Cl2 ②H2O2 ③HNO3 ④KMnO4
(2)要得到较纯的产品,试剂B可选用 。
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(3)从滤液经过结晶得到氯化铜的方法是 (按实验先后顺序填编号)。
①过滤 ②冷却 ③蒸发浓缩 ④蒸发至干
(4)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g。
方案二:称取m g晶体,加入足量10%的氢氧化钠溶液、过滤、洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体的质量为n g。
①方案一中灼烧CuCl2·xH2O得到无水CuCl2,应在 (填仪器名称)中进行。
方案二中配制一定量10%的氢氧化钠溶液,其操作步骤是计算、称量、 。
②试评价上述两种实验方案,其中可行的方案是 ,另一种方案不可行的理由是 ,若用方案二,计算得x= (用含m、n的代数式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铁和铁的化合物用途广泛。请回答下列问题:
(1)写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式:_______________________。
将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后,在溶液中并未检测出Fe3+,用离子方程式说明原因:______________________________________。
(2)爱迪生蓄电池的反应式为
①爱迪生蓄电池的正极是 ,该电池工作一段时间后必须充电,充电时生成Fe的反应类型是______。
②高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。写出在用电解法制取高铁酸钠时,阳极的电极反应式___________________________________。
③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由错误的是______。
a.高铁酸钠溶于水形成一种胶体,具有较强的吸附性
b.高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3+,Fe3+水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质
c.高铁酸钠具有强氧化性,能消毒杀菌
d.高铁酸钠具有强还原性,能消毒杀菌
(3)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4︰5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_________________________________。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论___________________。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是________________(填字母序号)。
A.溶液温度下降 B.溶液温度升高 C.滴入酚酞后呈浅红色 D.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体,________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是__________。
A.装置Ⅰ的气球体积较大 B.装置Ⅱ的气球体积较大
C.生成气体的体积根据盐酸计算 D.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应_________(写离子方程式)。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某工厂排放的工业废水中含Fe3+、A13+、Cu2+,工厂为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其它化学试剂进行如下操作,得到了铁红、A12O3和金属Cu。
(1)固体A的成分是 。
(2)写出B→D的离子方程式 。
(3)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是 (填化学式)。
(4)写出D→F反应的离子方程式 。
(5)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途:铁红 ,氧化铝 。
(6)将溶液E转化为A12O3,请设计一个最合理的方案 (用文字表述)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
我国从澳大利亚进口的某高炉生铁(用A表示)的成分如下(其余是铁):
C | Si | Mn | P | S |
4.070% | 2.900% | 0.495% | 0.165% | 0.010% |
| FeO | Fe2O3 | CaO |
烟尘煅烧前(%) | 86.40 | 4.00 | 9.60 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
将0.1mol的镁铝混合物溶于100ml 2mol/L的H2SO4中,然后滴加1mol/L的NaOH溶液,请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,生成沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。请回答:当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=_____mol,V2=______mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液体积为________ml
(3)若混合物仍为0.1mol其中镁粉的物质的量的分数为a,用100ml2mol/L的硫酸溶解此混合物后再加入450ml1mol/L的氢氧化钠溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件a的取值范围是__ ___。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
以下是对金属及其化合物的讨论,根据要求回答问题
(1)写出钠与水反应的离子方程式 。
(2)在AlCl3溶液中逐滴滴入过量的NaOH溶液,观察到的现象是 ,
反应的离子方程式为 , 。
(3)铝分别与足量的NaOH溶液和稀硫酸反应,若两个反应在相同状况下放出等量的气体,则两个反应中消耗的铝的物质的量之比为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | -- |
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