【题目】在进行化学实验时,经常会有与预期不符的现象出现。某化学实验小组在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验,就出现了与预设不太一致的现象。
实验I:将Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为_________________________________。
(2)该小组同学用对比实验法探究白色沉淀产生的原因,请将其方案补充完整:
实验方案 | 现象 | 结论 |
步骤1:取4mL_________mol/ L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mo/ L KSCN溶液 | 产生白色沉淀 | Cu SO4与KSCN反应产生了白色沉淀 |
步骤2:取4mL0.2mol/ L FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/ L KSCN溶液 | ___________ |
查阅资料:①SCN-的化学性质与I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
③(SCN)2的化学性质与I2相似
则Cu2+与SCN-反应的离子方程式为____________________________________________。
实验Ⅱ:将Fe2+转化为Fe3+
实验方案 | 现象 |
向3mL0.1mol/L FeSO4溶液中加入lmL8mol/L稀硝酸 | 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色 |
探究上述现象出现的原因:
查阅资料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色) ②Fe(NO)2+与HNO3不反应
(3)用离子方程式解释NO产生的原因____________________________________________。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行
反应I:Fe2+与HNO3反应; 反应Ⅱ:Fe2+与NO反应
①依据实验现象,甲认为反应I的速率比反应Ⅱ___________(填“快”或“慢”)。
②乙认为反应I是一个不可逆反应,并通过实验证明其猜测正确,乙设计的实验方案是_______________________________________________________。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因______________________。
(5)丙认为若生成的NO与Fe2+不接触,溶液就不会出现棕色,他利用实验室常用的仪器和药品设计并完成了如图所示的实验,实现了Fe2+Fe3+的转化,同时避免出现此异常现象。实验发现:U形管右侧有气泡,U形管左侧的现象为___________、B溶液是___________溶液(填化学式)。
【答案】2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 0.1 无明显现象 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 慢 取反应后的黄色溶液少量于一支试管中,向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无明显变化,说明反应I是不可逆反应 Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,导致溶液中Fe2+浓度降低,平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移动,最终Fe(NO)2+转化为Fe3+,溶液由棕色变为黄色 溶液由浅绿色变为黄色 HNO3
【解析】
(1)Fe3+与Cu粉发生反应生成铜离子与亚铁离子;
(2)图1中得到溶液中Fe2+为0.2mol·L-1,Cu2+为0.1mol·L-1,分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液,滴入KSCN溶液进行对照实验;
由题目信息①SCN-的化学性质与I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,可知,Cu2+与SCN-反应生成CuSCN沉淀,同时生成(SCN)2;
(3)亚铁离子具有还原性,酸性条件下硝酸根具有强氧化性,反应生成铁离子、NO与水;
(4)①依据实验现象,先看到溶液变为棕色,甲认为反应I的速率比反应Ⅱ慢;
②反应Ⅰ是一个不可逆反应,设计实验方案加以证明取反应后的黄色溶液少量于一支试管中,向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无明显变化,说明反应I是不可逆反应;
③Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,导致溶液中Fe2+浓度降低,导致平衡发生移动,最终Fe(NO)2+完全转化为Fe3+。
(5)利用原电池原理,使NO与Fe2+在不同的电极区域生成。
(1)Fe3+与Cu粉发生反应生成铜离子与亚铁离子,反应离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
(2)由反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,可知图1中得到溶液中Fe2+为0.2mol·L-1,Cu2+为0.1mol·L-1,分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液,滴入KSCN溶液进行对照实验,故实验方案为:
步骤1:取4mL 0.1mol·L-1 CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol·L-1 KSCN溶液;
步骤2:取4mL 0.2mol·L-1 FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol·L-1 KSCN溶液,无明显现象。
由题目信息①SCN-的化学性质与I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,可知,Cu2+与SCN-反应生成CuSCN沉淀,同时生成(SCN)2,反应离子方程式为:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;
(3)亚铁离子具有还原性,酸性条件下硝酸根具有强氧化性,反应生成铁离子、NO与水,反应离子方程为:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)①依据实验现象,先看到溶液变为棕色,甲认为反应I的速率比反应Ⅱ慢;
②反应中硝酸过量,若存在平衡,溶液中含有Fe2+,否则没有Fe2+,具体的实验方案是:取反应后的黄色溶液少量于一支试管中,向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无明显变化,说明反应I是不可逆反应;
③Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,导致溶液中Fe2+浓度降低,平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移动,最终Fe(NO)2+转化为Fe3+,溶液由棕色变为黄色。
(5)利用原电池原理,使NO与Fe2+在不同的电极区域生成,U形管右侧有气泡,U形管左侧的现象为溶液由浅绿色变为黄色、B溶液是稀硝酸溶液,化学式为HNO3。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】同位素在化学研究方面有重要用途,化学家利用18O成功研究了某化学反应的历程。下列关于18O与16O的叙述错误的是
A.18O 与16O 的物理性质相同
B.18O 与 16O的化学性质相同
C.18O 与 16O的质子数相同
D.18O与 16O的中子数不同
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某校化学兴趣小组为研究氯气的性质,设计如图所示装置进行实验,装置Ⅲ中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸.
(1)写出仪器X的名称__________________.
(2)加入药品前,检查Ⅰ中气体发生装置气密性的操作是:用止水夹夹住C处_________________
(3)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式_______________________________________
(4)实验过程中,装置Ⅳ中的实验现象为______________________________________
(5)实验过程中,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象的原因是______________________________________,为达到预期现象,应如何改进装置___.
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段,某科研小组研究采用BMED膜堆(如图所示),模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)已知:在直流电源的作用下,双极膜内中间界面层发生水的解离,生成H+和OH-。下列说法不正确的是
A. 电极b连接电源的负极 B. Ⅱ口排出的是淡水
C. 电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生 D. C为阴离子交换膜
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H
查阅资料可得有关的化学键键能数据如下:
化学键 | N≡N | H-O | N-H | O=O |
E/ (kJ·mol-1) | 946 | 463 | 391 | 496 |
由此计算上述反应的反应热△H=___________kJ·mol-1。
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3
注:K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数
回答下列问题:
①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________(用K1、K2、K3表示)。
②一定条件下,将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应,经过10s后达到平衡,测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内,用NH3表示该反应的平均反应速率为___________,O2的转化率为___________(用百分数表示,且保留小数点后一位),该反应的平衡常数为___________(列出计算式即可)。
③若上述反应第一次达到平衡时,保持其他条件不变的情况下,只是将容器的体积扩大一倍,假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________
(3)下列有关该反应的说法正确的是___________(填字母)。
A.恒温恒容,再充入4molNH3和5.2molO2,再次达到平衡时,NH3的转化率增大
B.恒温恒容,当容器内的密度保持不变时,反应达到了平衡
C.当混合气体的平均摩尔质量不变时,反应达到了平衡
D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时,反应达到了平衡
(4)工业上常用氨水吸收SO2,可生成(NH4)2SO3,请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据:_______________________________________________________。(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5;H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将反应Cu(s)+2Ag+(aq)═Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示的原电池,下列叙述正确的是
A. KNO3盐桥中的K+移向CuSO4溶液
B. Ag作负极,Cu作正极
C. 工作一段时间后,CuSO4溶液中c(Cu2+)增大
D. 取出盐桥后,电流计的指针依然发生偏转
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.5.6g Fe与2.24L Cl2充分反应转移电子数为0.2NA
B.0.1 mol KI与0.1 mol FeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1 NA
C.2 g H218O与D216O的混合物中所含中子、电子数目均为NA
D.16 g S8 (分子结构:)中的共价键数目为NA
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氯气是一种重要的化工原料,能与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。现用下图装置制取氯气并进行一系列的实验探究。
回答下列问题:
(1)装置1是用来制备纯净、干燥的氯气:
①装置A中圆底烧瓶内发生反应的离子方程式是______________________,反应中被氧化的HCl与消耗的HCl物质的量之比为________________。
②装置B内试剂为_____________,装置C的作用是_____________。
(2)①若将装置1与装置2连接制备少量氯化铁固体(氯化铁易吸水,在300℃时升华),则:D中发生反应的化学方程式为_______________________________。
②若在D装置的硬质玻璃管内装入石英沙和碳粉,则发生如下反应:SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO。当反应消耗6g碳时,反应转移的电子数为__________,F装置之后还应添加一个装置用来_________。
(3)将装置1与装置3连接来探究氯气是否具有漂白性。
①将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是_____________________。
②为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,原理是(用离子方程式表示)______________________________。根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是_____________(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是______________(用字母代号填)。
A.O2 B.H2 C.CO2 D.HClO
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com