某实验探究小组根据乙醛还原新制Cu(OH)2的实验操作和实验现象。对反应方程式“CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O”提出了质疑,并进行如下探究:
(一)查阅资料
(1)质量分数为10%的NaOH溶液密度为1.1g·cm-3,该溶液的c(NaOH)= mol/L;质量分数为2%的CuSO4溶液密度为1.0g·cm—3,其c(CuSO4)=0.125mol/L。
(2)Cu(OH)2可溶于浓的强碱溶液生成深蓝色
的[Cu(OH)4]2-溶液,CuSO4溶液与NaOH
溶液反应过程中Cu2+与[Cu(OH)4]2—浓度
变化如右图所示:
(3)Cu2O、CuO均可溶于CH3COOH;在溶液中
可发生2Cu+==Cu+Cu2+反应。
(二)实验操作及实验现象
(1)在2mL 10%的NaOH溶液中滴加4~6滴(约0.2mL)2%CuSO4溶液,经测定混合溶液中c(OH-)约为2.5mol/L。
(2)若对上述混合物进行过滤,可得到浅蓝色的 (填化学式)固体,滤液呈深蓝色,则显深蓝色的离子是 (填离子符号)。
(3)在第(1)步所得的混合物中加入0.5mL 乙醛,加热至沸腾,产生砖红色沉淀。
(三)对“CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O”质疑的理由:
(1) ;(2) 。
(四)结论:根据上述探究,乙醛与新制Cu(OH)2反应的离子方程式为
。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O(条件:温度较低)
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O(条件:温度较高)
(1)该生产工艺应在(填“温度较高”或“温度较低”)情况下进行;
(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式;
(3)在“反应液I”中加KOH固体的目的是:
(4)加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式:
(5)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后,会有副产品(写化学式),它们都是重要的化工产品,具体说出其中一种物质的用途。
(6)将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的溶液中,配制成c(FeO42-) =1.0 mmol·L-1的试样,将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,测定c(FeO42-)的变化,结果见图。该实验的目的是;发生反应的△H0(填“>”、“<”或“=”)。
CO是常见的化学物质,有关其性质和应用的研究如下。
(1)有同学认为CO可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,请你设计实验验证该同学的猜想是否正确。请在下列流程图方框内填上所需药品的名称或化学式,从而补齐你的设计,方框不够可以补,也可以不填满。
(2)CO和铁粉在一定条件下可以合成五羰基合铁[Fe(CO)5],该物质可用作无铅汽油的防爆剂,是一种浅黄色液体,熔点—20.5℃,沸点103℃,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水,密度1.46~1.52g/cm3,有毒,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃。五羰基合铁的制备原理如下:
Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g)
①下列说法正确的是。
A.利用上述反应原理可制备高纯铁 |
B.制备Fe(CO)5应在隔绝空气的条件下进行 |
C.反应Fe(s)+5CO(g)![]() ![]() |
D.Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存 |
②五羰基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Fe(CO)4和另两种常见无机物,该反应的化学方程式为:.
③今将一定量的Fe(CO)5的苯溶液,用紫外线照射片刻。取照射后的溶液完全燃烧,得到30.58gCO2、
5.4gH2O及1.6g红棕色粉末。红棕色粉末的化学式为,照射后的溶液中Fe(CO)5和Fe2 (CO)9的物质的量之比为.
甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。
(1)一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g); △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g);△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体,用16g甲烷气体催化还原该混合气体,恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气,共放出1042.8kJ热量。
①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为
②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol,则△H2=
③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体,写出该反应的热化学方程式。
(2)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
④B极为电池极,电极反应式为
⑤若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,写出阳极的电极反应式,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为(标况下),实际上消耗的甲烷体积(折算到标况)比理论上大,可能原因为.
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
(1)过滤所需要的主要玻璃仪器有,
(2)加入BaCl2的目的是,加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为。
(3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:①蒸发结晶;②;③;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式:;
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为。
某强酸性溶液X可能含有Ba2+、A13+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、C1-、NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)气体F为
(2)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是,不能确定是否含有的离子是.
(3)写出生成A的离子方程式:
(4)通常可以利用KClO在碱性条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4.请写出制备过程中的离子方程式.
(5)假设测定A、F、I均为0.1mol,100mL X溶液中n(H+)=0.4mol,且不能确定的离子只有一种。当X溶液中不能确定的离子是,则沉淀C的物质的量为