I.化學研究性學習小組擬通過實驗探究“新制的還原性鐵粉和過量鹽酸的反應生成FeCl
2還是FeCl
3”.請你參與探究并回答有關問題:
(1)一位同學向反應后的溶液中滴加NaOH溶液的方法來驗證溶液中含有Fe
2+.
①可觀察到實驗現(xiàn)象是
產(chǎn)生白色沉淀,迅速變灰綠色,最終變紅棕色沉淀
產(chǎn)生白色沉淀,迅速變灰綠色,最終變紅棕色沉淀
,
②反應過程中發(fā)生反應的化學方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
.
(2)另一位同學向反應后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈現(xiàn)血紅色,但當?shù)渭舆^量新制氯水時,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.為了弄清溶液紅色褪去的原因,同學們查到如下資料:
①鐵有一種化合物稱為鐵酸鹽(含有FeO
42-).
②SCN
-的電子式為
.
③氯水具有很強的氧化性.
于是同學們提出兩種假設,
①第一種假設是:Cl
2可將Fe
3+氧化為FeO
42-,請寫出該離子反應方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
.
②第二種假設是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化
,
II.某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)將鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成了一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),大大地提高了資源利用率,減少了環(huán)境污染.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學方程式:
2FeTiO
3+6C+7Cl
22FeCl
3+2TiCl
4+6CO
2FeTiO
3+6C+7Cl
22FeCl
3+2TiCl
4+6CO
.
(2)由CO和H
2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).
①已知該反應在300℃時的化學平衡常數(shù)為0.27,該溫度下將2mol CO、3mol H
2和2mol CH
3OH充入容積為2L的密閉容器中,此時反應將
向逆反應方向進行
向逆反應方向進行
(填“向正反應方向進行”、“向逆反應方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”).
②若不考慮生產(chǎn)過程中物質的任何損失,該產(chǎn)業(yè)鏈中每合成19.2t甲醇,至少需額外補充H
21.0
1.0
t.
(3)用甲醇-空氣堿性(KOH)燃料電池作電源電解精煉粗銅,在接通電路一段時間后純Cu質量增加3.2g.
①請寫出燃料電池中的負極反應式:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
.
②燃料電池正極消耗空氣的體積是
2.8L
2.8L
(標況,空氣中O
2體積分數(shù)以20%計算).