(本题16分)为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O ![]() |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-7 |
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、稀硝酸
方案: 。
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
实验内容 |
实验现象 |
甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式: 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是 。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的: 。
t℃时,将3 mol A 和1 mol B气体,通入体积为2L的密闭容器(容积不变),发生反应:3A(g) + B(g) 4 C(g) 2min时反应达到平衡状态(温度不变),并测得C 的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从反应开始到达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_______________________。
(2)达到平衡状态时,B 物质的转化率α(B) = _____________,
平衡常数K= _____________________(填计算结果)。
(3)若继续向原混和物质通入少量氦气后(设氦气不与A、B、C反应),化学平衡__________(填字母)
A、向正反应方向移动 B、向逆反应方向移动 C、平衡不移动。
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)==Si3N4(s)+ 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是,其还原产物是;
(2)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(3)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H0(填“>”、“<”或“=”);升高温度,其平衡常数值(填“增大”、“减小”或“不变”);若已知CO生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2消耗速率为v(N2)=
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率与时间t的关系如右图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是。
(5)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是(提示:272 = 729)
某中学化学兴趣小组在课外活动时,对学校附近的甲、乙两条河流的水质进行了多次检测。第一组检测甲河流的水质结果如下:
检测次数 |
溶液中检测出的溶质 |
第一次 |
KCl K2SO4Na2CO3 NaCl |
第二次 |
KCl BaCl2 Na2SO4K2CO3 |
第三次 |
Na2SO4KCl K2CO3NaCl |
(1)三次检测结果中第次的结果肯定不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在、CO32–和Cl–,该小组进行了如下实验,请你参与探究与分析。
(3)第二组对乙河流进行检测,乙河流两边有甲、乙两工厂,经检测它们排放的工业废水中共含有K+、Ag+、Fe3+、、Cl–、OH–、六种离子。并且甲厂的废水明显呈碱性,因此第二组断定甲厂废水中应含有的三种离子为、、。
已知有以下物质相互转化
试回答:(1)写出B的化学式,D的化学式。
(2)写出由E转变成F的化学方程式。
(3)写出F转化成G的离子方程式;
(8分)以 ①2NaOH+ Cl2NaCl+NaClO+H2O② 2Na + Cl2
2NaCl
③ 2Fe3+ + 2I–2Fe2+ + I2 ④ 2Fe2+ + Br2
2Fe3+ + 2Br–
这四个反应为例,我们来探究氧化还原反应。
(1)氧化还原反应的本质是。
(2)对于反应①,氧化剂是。
(3)对于反应②,Na的化合价由0价变成+1价,化合价升高的原因是。
(4)由③、④两反应,可以推断Fe3+、Br2、I2的氧化性强弱顺序为。