类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO3)3、,但当铁过量时,产物是 Fe ( NO3 ) 2。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当 C12足量时生成 FeC13 , 当铁粉过量时产物是 FeCl2。为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C12中点燃,取其表面生成物并分别编号为 A、B ,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
( 1 )提出假设: A 是 FeCl3, B 是 FeCl 2。
( 2 )设计实验方案:分别取 A、B 的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。
( 3 )根据上述实验结论,写出 C12与铁粉加热时发生反应的化学方程式:
_________________________________________________________________。
( 4 )为进一步探究 FeC13溶液的性质,他又利用 A 溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是____________________。
A.将 A 溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向 A 溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在 A 溶液中滴加 Na OH 浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将 A 溶液加热蒸干并灼烧,得到 FeC13固体
( 5 )实际应用:
FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案:
方案1:向废液中加人过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加人足量的盐酸,充分反后,再过滤即得到铜。方案1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
_____________________________________。
方案2 :在废液中加人适量的盐酸调节溶液的 pH =" 1" ,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的 Cu 已全部析出。方案 2 中铜作_________极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)___________________________________________________
方案 2 在电极上直接回收铜,操作上比方案 1 简便,但方案 2 也有不足之处,主要表现为:_____________________________________________________。
利用某含铬废液[含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2(SO4)3]制备K2Cr2O7。
流程如下:
Ⅰ.用NaOH溶液调pH至3.6,产生红褐色沉淀,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入Na2SO3,一定操作后分离出Na2SO4;
Ⅲ.将分离出Na2SO4后的溶液调pH约为5,得到Cr(OH)3沉淀;
Ⅳ.在KOH存在条件下,向Cr(OH)3中加入足量H2O2溶液,得到黄色溶液;
Ⅴ.向黄色溶液中加入物质A后,溶液变为橙红色,一定操作后得到K2Cr2O7固体;
Ⅵ.测定K2Cr2O7固体的纯度。
已知:Cr2O72-(橙红色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+
(1)步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是。
(2)步骤Ⅱ中加入Na2SO3的目的是。
(3)步骤Ⅳ中反应的离子方程式是。
(4)步骤Ⅴ中加入的物质A可以是。(填序号)
a.KOH b.K2CO3 c.H2SO4 d.SO2
(5)步骤Ⅵ的操作是:取0.45 g K2Cr2O7产品配成溶液,酸化后滴入18.00 mL 0.50 mol/L的FeSO4溶液,恰好使Cr2O72-完全转化为Cr3+。产品中K2Cr2O7的纯度是。(注:K2Cr2O7的摩尔质量为294 g/mol)
(6)向橙红色的K2Cr2O7溶液中,滴加Ba(NO3)2溶液,产生黄色沉淀,溶液pH减小。试推测黄色沉淀是,溶液pH变小的原因是。
(14分)人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正极电极反应式为。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为_________,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为g
(3)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为___________。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(4)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
该电池工作时,b口通入的物质为___________,该电池正极的电极反应式为:___________,工作一段时间后,当6.4 g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有___________mol电子发生转移。
汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为。
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是。
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是(填字母序号)。
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数(填“变大、“变小”或“不变”)。
下图表示各物质之间的转化关系。已知A、D、F、H均为单质,X常温下为无色液体,B为淡黄色固体,J溶于酸得到黄色溶液。请按要求填空:
(1)写出B的电子式:____________________。
(2)反应⑤的现象是_____________________________________________。
(3)反应①的化学反应方程式是______________________________________,
在实验室引发反应④的操作是____________________________________。
(4)反应⑥的离子方程式是_________________________________________。
目前,世界上生产的镁有60%来自海水,其生产流程图如下
(1)贝壳的主要化学成分为。(写化学式)
(2)写出反应②的离子方程式:。
(3)写出Mg与CO2反应的化学方程式。
(4)电解氯化镁所得的氯气,除用于生产盐酸外,请举出氯气在工业上的另一种用途(用化学方程式表示)。