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探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。...

探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中:所用FeCl3溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)

实验

金属

现象及产物检验

I

镁条

立即产生大量气体;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜 色由棕黄色逐渐变为红褐色;片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体, 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。

II

铜粉

无气体产生;溶液逐渐变为蓝绿色;取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。

 

 

1)根据实验I的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到_________得以证实。

2)已知FeFe3O4均能被磁铁吸引。

①为了确定黑色固体的成分是否含有FeFe3O4重复实验I,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后进行实验如下:

该实验说明黑色固体中一定含有_________,结合现象写出判断的理由_________

②除上述结论外,分析实验I的现象,可知被还原得到的产物一定还有_________

3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,与Fe3+Mg2+Fe2+H+Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<_________

4)继续研究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与Fe的反应。

实验

金属

现象及产物检验

铁粉

持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉 淀,经检验,溶液pH=4;含有Fe2+,无Fe3+

铁丝

无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液 pH=2,含有Fe2+Fe3+Fe3+被还原的量多于实验

 

 

①实验中发生反应的离子方程式有_________

②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+ 结合实验IⅡ,由反应中金属表面离子浓度的变化,推测实验IIIIV现象差异的原因:_________

 

一条光亮的“通路” Fe 滤纸ⅱ上无明显现象,说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+,所以滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe被氧化产生Fe2+ H2、Fe2+ H+ < Cu2+ < Fe3+ Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+( Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+) 由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+还原 【解析】 (1)胶体的重要性质就是具有丁达尔效应——用平行光照射时,从侧面能看到一条光亮的“通路”;(2)①由实验所得的黑色粉末与纯Fe3O4作对比实验,发现Fe3O4并不能与所加的试剂(含K3[Fe(CN)6]的3%NaCl溶液)发生作用,而黑色粉末能,从而间接证明了能与所加试剂发生作用的是铁粉;所以原黑色粉末中一定有铁粉,是铁粉被氧化产生了Fe2+;②从“立即产生大量气泡”判断产物中有氢气,从“加K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀”判断产物中有Fe2+;(3)根据实验Ⅰ、Ⅱ现象,以及金属活动性顺序表,金属离子氧化性强弱顺序为:Mg2+
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近年来,我国(PCB)印刷电路板制造业发展迅速,总产值居世界第一。工业上常用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB表面的铜箔。

已知:①一定条件下,CuCu2+反应可生成+ 1价铜。

②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl-形成CuCl32-进入溶液。

Ⅰ.蚀刻过程中将Cu转化为CuCl32-去除。

1)蚀刻过程的离子方程式有_______CuCl+2Cl- CuCl32-

2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因______________

Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的CuCl32-转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:

1)化学再生加入H2O2溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是______________

2)电解再生(电极不参与反应):按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu

 

①在______(“a”“b)”)回收得到金属Cu

②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:________

③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2混合后,还需补充试剂________得到可循环使用的再生液。

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含SO2废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。

(1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有_______亿吨SO2排放到大气中(假设S全部转化为SO2)。

(2)下列物质中,能吸收SO2的有_____(填序号)。

a.氨水   b.酸性KMnO4溶液   c.生石灰  d.Na2CO3溶液

(3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收烟气中的SO2并制备(NH4)2SO3 ·H2O过程如下:

已知:

①“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比变____(填 “大”或“小”)。

②(NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是_____

③用不同的溶液A吸收SO2时,SO2吸收率和放空废气含NH3量的变化如下图。解释图中放空废气含NH3量增大的原因:随(NH4)2SO3的物质的量之比增大,_______

注:不同溶液A的体积相同,所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同。

④“制备”过程中,溶液B中发生的反应方程式是______

(4)检验产品(NH4)2SO3 ·H2O中含有少量SO42-的方法如下:取少量产品加水溶解,_____(将实验操作和现象补充完整〕。

 

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可降解高分子材料P的结构为:

下图是P的合成路线

(1)B的结构简式是_________

(2) 中的官能团是__________________

(3)试剂a_________

(4)③的化学方程式是_________

(5)⑥的反应类型是_________

(6)当④中反应物以物质的量之比1:1发生反应时,反应⑤的化学方程式是_________

 

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CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。

1CO2的分子结构决定了其性质和用途。

CO2的电子式是_____,所含化学键类型为______共价键(非极性极性”)

②在温度高于31.26 ℃、压强高于7.29×106Pa时,CO2处于超临界状态,称为超临界CO2流体,它可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比,用超临界CO2萃取的优点有:_____(答出一点即可)

2)中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4HMCM-22 的表面将CO2转化为烷烃,其过程如下图。

上图中CO2转化为CO的反应为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)   H=+41kJ/mol 

已知:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)   H=-128kJ/mol 

①则图中CO转化为C2H4的热化学方程式是__________

②按系统命名法,图中X的名称是__________

③关于XY的说法正确的是__________(填序号〕。

a.实验式相同 b.都有4种一氯代物 c.都易使酸性KMnO4溶液褪色

④催化剂中Fe3O4的制备方法如下将一定比例的FeCl2FeCl3溶于盐酸,然后在 60 ℃下逐滴加入NaOH溶液至pH≈10,继续搅拌,得Fe3O4。该反应的离子方程式是_________

 

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相同温度下,分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g)   H=-akJ/mol  实验测得反应的有关数据如下表。

容器

反应条件

起始物质的量/mol

达到平衡所用时间

/min

达到平衡过程中的能量变化

X2

Y2

XY3

恒容

1

3

0

10

放热0.1akJ

恒压

1

3

0

t

放热bkJ

 

 

下列叙述正确的是

A. 对于上述反应,①②中反应的平衡常数K的数值不同

B. ①中:从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol/(L·min)

C. ②中:X2的平衡转化率小于10%

D. b>0.1a

 

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试题属性
  • 题型:实验题
  • 难度:困难

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