【題目】某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究 MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn) 1 | 按上圖所示加熱MnO2與FeCl3·6H2O混合物 | ①試管A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧 ②稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 ③試管B中溶液變藍(lán) |
實(shí)驗(yàn) 2 | 把A中的混合物換為FeCl3·6H2O,B中溶液換為KSCN溶液,加熱。 | A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅 |
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2產(chǎn)生白霧的原因是___________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)2說明黃色氣體中含有___________(填化學(xué)式)則實(shí)驗(yàn)1中③的現(xiàn)象也可能是發(fā)生了另一個(gè)離子反應(yīng),則其離子方程式為______________________________。
(3)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中含有Cl2,該學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)1提出兩種改進(jìn)方案:
方案1:在A、B 間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C,結(jié)果B中溶液仍變?yōu)樗{(lán)色。
方案2:將B中淀粉KI溶液替換為NaBr溶液,結(jié)果B中溶液呈橙紅色,且未檢出Fe2+。
則方案1中C中盛放的試劑是_________________;方案2中檢驗(yàn) Fe2+的試劑名稱是____________,選擇NaBr溶液的依據(jù)是__________________。
(4)實(shí)驗(yàn)1充分加熱后,若反應(yīng)中被氧化與未被氧化的氯元素質(zhì)量之比為1:2,則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
(5)該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1中溶液變藍(lán),可能還有另外一種原因是__________。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證此猜想__________________________。
【答案】 FeCl36H2O受熱失去結(jié)晶水,FeCl3水解生成HCl氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴 FeCl3 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 飽和NaCl溶液 鐵氰化鉀溶液 Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會(huì)被Fe3+氧化為Br2 MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O 實(shí)驗(yàn)未先趕出空氣,其中的O2在此條件下可能氧化I- 向一試管中加入KI淀粉溶液,再滴入幾滴稀鹽酸,在空氣中放置,觀察一段時(shí)間后溶液是否變藍(lán)
【解析】(1)FeCl36H2O受熱失去結(jié)晶水,同時(shí)水解,生成HCl氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴;
(2)根據(jù)鐵離子與KSCN反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷;根據(jù)FeCl3具有氧化性分析;
(3)根據(jù)氯氣中含有的雜質(zhì)分析;根據(jù)檢驗(yàn)Fe2+的試劑是鐵氰化鉀溶液以及Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會(huì)被Fe3+氧化為Br2分析;
(4)結(jié)合電子守恒、原子守恒書寫化學(xué)方程式;
(5)根據(jù)酸性條件下空氣中的氧氣也可能氧化碘離子生成碘單質(zhì)分析解答。
(1)FeCl36H2O受熱失去結(jié)晶水FeCl36H2OFeCl3+6H2O,同時(shí)水解FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,生成HCl氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴,而形成白霧;
(2)A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅,說明黃色氣體是氯化鐵;碘離子具有還原性,氯化鐵具有強(qiáng)氧化性,兩者反應(yīng),碘離子被氧化為碘單質(zhì)使KI淀粉溶液變藍(lán),反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(3)方案1:除去Cl2中的FeCl3和O2(H+),若仍能觀察到B中溶液仍變?yōu)樗{(lán)色,則證明原氣體中確實(shí)存在Cl2,Cl2中的氯化氫的去除使用飽和NaCl溶液,飽和NaCl溶液也可以讓FeCl3溶解,并且除去O2影響過程中提供酸性的HCl氣體,從而排除兩個(gè)其他影響因素;方案2:觀察到A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅,說明生成鐵離子,方案2中檢驗(yàn)Fe2+的試劑是鐵氰化鉀溶液,遇到亞鐵離子生成藍(lán)色沉淀,選擇NaBr溶液的依據(jù)是Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會(huì)被Fe3+氧化為Br2;
(4)實(shí)驗(yàn)1充分加熱后,若反應(yīng)中被氧化與未被氧化的氯元素質(zhì)量之比為1:2,則生成物中氯氣和氯離子物質(zhì)的量之比為1:4,反應(yīng)中錳元素化合價(jià)+4價(jià)變化為+2價(jià),氯元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià),根據(jù)電子守恒和原子守恒得到A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O;
(5)該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1中溶液變藍(lán),可能還有另外一種原因是:實(shí)驗(yàn)未先趕出空氣,其中的O2在此條件下可能氧化I-,FeCl36H2O受熱水解,生成HCl氣體,作對(duì)照實(shí)驗(yàn),需用鹽酸酸化,即另取一支試管,向其中加入KI淀粉溶液,再滴入幾滴HCl溶液,在空氣中放置,觀察一段時(shí)間后溶液是否變藍(lán),若一段時(shí)間后溶液變藍(lán)則推測(cè)成立。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(I)按要求回答下列問題:
(1)在一定的溫度和壓強(qiáng)下,2 體積 X Y 2 (g)跟 3 體積Z2(g)化合生成 2 體積氣態(tài)化合物,則該氣態(tài)化合物的化學(xué)式是 _________(用X、Y、Z表示)
(2)用KMnO4氧化鹽酸,其反應(yīng)方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,該反應(yīng)中,氧化劑是________。當(dāng)有1mol KMnO4和一定量鹽酸恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液的體積為2L ,則所得溶液中Cl—的物質(zhì)的量濃度為_______,被氧化的HCl的物質(zhì)的量為________。
(II)現(xiàn)有下列物質(zhì):①H2O、②空氣、③Mg、④CaCO3、⑤H3PO4、⑥CuSO4﹒5H2O、⑦濃硝酸、⑧無(wú)水酒精、⑨硫酸、⑩鹽酸。
其中,屬于電解質(zhì)的是____________(填序號(hào),下同);屬于非電解質(zhì)的是____________;屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是____________;能導(dǎo)電的是____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:Ag2SO4微溶于水,可溶于硝酸。溶液X中可能含有Na+、Ca2+、Fe2+、Cl-、Br-、CO、SiO、SO中的幾種離子。為了確定其組成,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
下列說法正確的是( )
A. 溶液X中一定含有Na+、Cl-和SiO
B. 溶液X中一定不含Ca2+、Br-
C. 為確定溶液X中是否含有SO,可取溶液2,加入BaCl2溶液
D. 在溶液X中依次滴入鹽酸、雙氧水和硫氰化鉀溶液后,溶液將變成血紅色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以含鐵的銅屑為原料制備Cu(NO3)2·H2O晶體,并進(jìn)一步探究用SOCl2制備少量無(wú)水Cu(NO3)2。設(shè)計(jì)的合成路線如下:
已知:Cu(NO3)2·3H2O Cu(NO3)2·Cu(OH)2 CuO
SOCl2熔點(diǎn)―105℃、沸點(diǎn)76℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體。
請(qǐng)回答:
(1)第②步調(diào)pH適合的物質(zhì)是_________(填化學(xué)式)。
(2)第③步包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾等步驟,其中蒸發(fā)濃縮的具體操作是_____________。為得到較大顆粒的Cu(NO3)2·3H2O晶體,可采用的方法是___________(填一種)。
(3)第④步中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。
(4)第④步,某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(夾持及控溫裝置省略,如圖)有一處不合理,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案并說明理由___________________。
裝置改進(jìn)后,向儀器A中緩慢滴加SOCl2時(shí),需打開活塞______(填“a”、“b”或“a和b”)。
(5)為測(cè)定無(wú)水Cu(NO3)2產(chǎn)品的純度,可用分光光度法。
已知:4NH3·H2O + Cu2+ == Cu(NH3)42+ + 4H2O;Cu(NH3)42+ 對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收程度(用吸光度A表示)與Cu2+ 在一定濃度范圍內(nèi)成正比,F(xiàn)測(cè)得Cu(NH3)42+的吸光度A與Cu2+ 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度關(guān)系如圖所示:
準(zhǔn)確稱取0.3150g無(wú)水Cu(NO3)2,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,準(zhǔn)確移取該溶液10.00mL,加過量NH3·H2O,再用蒸餾水定容至100 mL,測(cè)得溶液吸光度A=0.620,則無(wú)水Cu(NO3)2產(chǎn)品的純度是_________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)的礦產(chǎn)資源豐富。利用某冶煉廢渣(主要成分為二氧化硅和錫、銅、鉛、鐵的氧化物)回收錫、銅、鉛的工藝流程如下圖所示:
回答下列問題:
(1)電爐冶煉時(shí),焦炭的作用是________(填“氧化劑”或“還原劑”),將焦炭粉碎的目的是__________。熔劑的主要成分是氟石(CaF2),高溫下能與SiO2反應(yīng)生成兩種鈣鹽,其中之一為 CaSiF6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
(2)脫鐵后的溶液中含有少量的Sn2+,為減少錫的損失,可用錫、銅、鉛、鐵多元合金回收處理,反應(yīng)的離子方程式為____________________________。
(3)已知SnO2不溶于稀硫酸。脫鐵后氧化焙燒的目的是__________________。
(4)電解CuSO4溶液時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________________。
(5)已知H2CO3的一、二級(jí)電離常數(shù)分別為K1、K2,PbSO4、PbCO3的溶度積常數(shù)分別為Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。錫、鉛渣中的鉛主要以PbSO4存在,脫硫時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:
PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42-(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(用上述已知常數(shù)表示)。脫硫后需過濾、洗滌再進(jìn)入下一步工序,檢驗(yàn)濾渣是否洗滌干凈的方法是_____________________________。
(6)若該冶煉廢渣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%,30t廢渣制得精錫lt,則錫的回收率為_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學(xué)化學(xué)、化工工業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域占有重要地位。
(1)發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。肼(N2H4)與N2O4的反應(yīng)為2N2H4(1)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H = -1077 kJ/mol
已知相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
則使1 mol N2O4(g)分子中化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)需要吸收的能量是__________ 。
(2)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[α(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。
①由圖推測(cè)該反應(yīng)△H_______0(填“>”或“<”),理由為______________ 。
②圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,己知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)p0為108 kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為:Kp=_____________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),取四位有效數(shù)字)。
③在一定條件下,該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在關(guān)系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率-壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=________,在下圖標(biāo)出的點(diǎn)中,能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)為______。
(3)電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。
①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_______________________。
②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A,則A的化學(xué)式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】若在加入鋁粉能放出H2的溶液中,分別加入下列各組離子,肯定不能共存的
A. Fe3+、Mg2+、Cl-、Na+
B. Ba2+、Mg2+、、Ca2+
C. 、Na+、K+、
D. 、K+、Al3+、H+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是( )
A. Mg和Al的總質(zhì)量為8g B. 硫酸的物質(zhì)的量濃度為5mol/L
C. NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L D. 生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種既能提供電能又能固氮的新型氫氮燃料電池的工作原理如圖所示,其中電解質(zhì)溶液為溶有化合物A的稀鹽酸。下列有關(guān)表述正確的是( )
A. 通入N2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2-6e-+8H+=2NH4+
B. 該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,化合物A 為NH4Cl
C. 電子從通入N2的電極流出,經(jīng)過用電器流向通入H2的電極
D. 反應(yīng)過程中電解質(zhì)溶液的pH變小
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