由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如下图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为________________________________________,电极反应式为
_______________________________________________________;
(2)电解液c可以是(填编号)( )
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用为______________________________________________________,在加入苯之前对c应作怎样的简单处理?
______________________________________________。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施(填编号)( )
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减少两电极间距离
D.适当降低电解液的温度
(5)若c为Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为________________________________。
科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖还原新制的
。写出化学方程式;
(3)电解法。反应为。则阳极产物是;
(4)最新实验研究用肼()还原新制
可制备纳米级
,同时放出
。该制法的化学方程式为。
Ⅱ.用制得的进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
;△H= +484kJ/mol,不同时段产生
的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
计算:前20min的反应速率;达平衡时,至少需要吸收的光能为kJ。
(2)用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是。
A.c、d方法制得的![]() |
B.d方法制得的![]() |
C.催化效果与![]() |
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度 |
某校化学小组学生利用下图所示装置进行“乙二酸(俗名草酸)晶体受热分解”的实验,并验证分解产物中有CO2和CO(图中夹持装置已略去)。(1)装置C的作用是 _______,装置E的作用是。
(2)乙二酸受热分解的反应方程式是。
(3)①证明分解产物中有CO2的现象是 _______________________。
②证明分解产物中有CO的现象是__ ______。
(4)该装置有一个不足之处,请写出弥补这个不足之处的理由和具体方法:_____________ __________ __________。
某课外活动小组同学用如图Ⅰ装置进行实验,试回答下列问题。
图I图II
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为_____________。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为_____________;
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)_____________。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设想用如图Ⅱ装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽工作时,通过阴离子交换膜的离子数_______(填“大于” “小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因_____ ________。
(4)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3 SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于图Ⅱ离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗硫酸钾质量为kg。
某化学研究性学习小组探究Fe3+和SO32-之间发生的反应。
(1)取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。无气泡产生,无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。
(2)除了观察到以上的现象外,有成员提出了另一种可能:发生氧化还原反应。反应的离子方程式为。
研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整:
方案一:检验溶液中含有Fe2+证明发生了氧化还原反应
方案二:检验溶液中含有证明发生了氧化还原反应
实验用品:0.1mol/L BaCl2、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO4(H+)、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI;试管若干、胶头滴管若干
Ⅰ预处理:将(1)中获得的混合物放在如右图装置中处理足够时间。
Ⅱ检验过程
操作 |
现象及结论 |
基于方案一: |
|
基于方案二: |
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2) ,现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进人有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进人水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知:①Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O;②当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜; ③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题:
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu + H2O
、(写其中2个)
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫,实验式完成此操作所用到的一种主要仪器是。
(3)“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体,该晶体的化学式是。
(4)写出电解过程中(两电极都是惰性电极)阴极发生反应的电极反应式
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是