【題目】工業(yè)上利用鐵的氧化物在高溫條件下循環(huán)裂解水制氫氣的流程如下圖所示。
(1)反應(yīng)I的化學(xué)方程式為:Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g),反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為_________,對比反應(yīng)I、Ⅱ,鐵的氧化物在循環(huán)裂解水制氫氣過程中的作用是_________。用化學(xué)方程式表示反應(yīng)I、Ⅱ、Ⅲ的總結(jié)果:_________。
(2)反應(yīng)III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) H>0。為了提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,理論上可以采取的合理措施有_________(任寫一條措施)。
(3)上述流程中鐵的氧化物可用來制備含有Fe3+的刻蝕液,用刻蝕液刻蝕銅板時,可觀察到溶液顏色逐漸變藍(lán),該反應(yīng)的離子方程式為_________?涛g液使用一段時間后會失效,先加酸,再加入過氧化氫溶液,可實現(xiàn)刻蝕液中Fe3+的再生,該反應(yīng)的離子方程式為_________。
(4)上述流程中碳的氧化物可用來制備碳酰肼[CO(NHNH2)2,其中碳元素為+4價]。加熱條件下,碳酰肼能將鍋爐內(nèi)表面銹蝕后的氧化鐵轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)緊密的四氧化三鐵保護(hù)層,并生成氮氣、水和二氧化碳。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
【答案】3FeO(s)+H2O(l) H2(g)+Fe3O4(s) 催化劑 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(方程不寫狀態(tài),寫可逆號亦可) 升高溫度,減小壓強,移走CO,加入CO2等 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+ CO(NHNH2)2+12Fe2O38Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O
【解析】
(1)由流程圖可獲取化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物相關(guān)信息,再結(jié)合原子守恒和電子守恒進(jìn)行分析解答;
(2)反應(yīng)III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔΗ>0,該反應(yīng)正反應(yīng)為一個氣體分子數(shù)目增多的吸熱反應(yīng),提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,則需要促使平衡正向移動,由化學(xué)平衡移動原理分析解答;
(3)用刻蝕液刻蝕銅板時的反應(yīng)為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,刻蝕液中Fe3+的再生,即將亞鐵離子氧化又生成鐵離子,由此解答;
(4)由題給信息分析出該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法可解答。
(1)由流程圖可知反應(yīng)II的反應(yīng)物為FeO(s)和H2O(g),生成物為H2(g)和Fe3O4(s),配平可得方程式3FeO(s)+H2O(g)H2(g)+Fe3O4(s);反應(yīng)I為:Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g),反應(yīng)II為:3FeO(s)+H2O(g)H2(g)+Fe3O4(s),綜合兩反應(yīng)可知鐵的氧化物雖然參與了反應(yīng),但在反應(yīng)前后并沒有發(fā)生變化,起到催化劑的作用;由流程圖可知,整個過程的反應(yīng)物為C(s)和H2O(g),生成物為CO(g)和H2(g),則反應(yīng)I、II、III的總結(jié)果為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);故答案為:3FeO(s)+H2O(g) H2(g)+Fe3O4(s)、催化劑、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(方程不寫狀態(tài),寫可逆號亦可) ;
(2)反應(yīng)III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔΗ>0,該反應(yīng)正反應(yīng)為一個氣體分子數(shù)目增多的吸熱反應(yīng),提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,則需要促使平衡正向移動,由化學(xué)平衡移動原理可知;在其它條件不變時,升高溫度、減小壓強、移走CO或加入CO2等都可使平衡正向移動,提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,故答案為:在其它條件不變時,升高溫度、減小壓強、移走CO或加入CO2等(任寫一條措施);
(3)用刻蝕液刻蝕銅板時,可觀察到溶液顏色逐漸變藍(lán),是因為生成了Cu2+,發(fā)生的離子反應(yīng)為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;在酸性條件下,雙氧水可將Fe2+氧化生成Fe3+,從而實現(xiàn)刻蝕液的再生,發(fā)生的離子反應(yīng)為:H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;
(4)由題給信息可知該反應(yīng)的反應(yīng)為:CO(NHNH2)2和Fe2O3,生成物有Fe3O4、N2、CO2、H2O等,由氧化還原反應(yīng)的規(guī)律配平可得方程式CO(NHNH2)2+12Fe2O38Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O;故答案為:CO(NHNH2)2+12Fe2O38Fe3O4+2N2↑+CO2↑+3H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:2H2+O22H2O。
(1)該反應(yīng)1g氫氣完全燃燒放出熱量121.6kJ,其中斷裂1molH-H鍵吸收436kJ,斷裂1molO=O鍵吸收496kJ,那么形成1molH-O鍵放出熱量____________________。
(2)原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
I.航天技術(shù)上使用的氫-氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點。下圖是氫-氧燃料電池的裝置圖。則:
①溶液中OH-移向________電極(填“a”或“b”)。
②b電極附近pH_____________。(填增大、減小或不變)
③如把H2改為甲烷,則電極反應(yīng)式為:正極:____________________________,負(fù)極:________________________________。
II.將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流計。若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,工作一段時間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47g,試計算:產(chǎn)生氫氣的體積___________________________________L。(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究小組用如圖裝置進(jìn)行SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實驗(夾持裝置已略去)。
(1)通入足量SO2時C中觀察到的現(xiàn)象為_____________________________。
(2)根據(jù)以上現(xiàn)象,該小組同學(xué)認(rèn)為SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
①寫出SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式______________________________;
②請設(shè)計實驗方案檢驗有Fe2+生成_________________________。
③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,即可證明反應(yīng)生成了SO42-。該做法_______(填“合理”或“不合理”),理由是____________
(3)為了驗證SO2具有還原性,實驗中可以代替FeCl3的試劑有________(填序號)。
A.濃硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,下列說法正確的是
A. 加入少量NaOH固體,c(CH3COO-)減小
B. 加入少量FeCl3固體,c(CH3COO-)減小
C. 稀釋溶液,溶液的pH增大
D. 加入適量醋酸得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。右圖為RFC工作原理示意圖,下列有關(guān)說法正確的是
A. 圖1把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,圖2把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,水得到了循環(huán)使用
B. 當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,a極產(chǎn)生0.56 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
C. c極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:O2+ 4H++ 4e-= 2H2O
D. 圖2中電子從c極流向d極,提供電能
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 硫化亞鐵與稀硝酸混合反應(yīng):2H++FeS=H2S↑+ Fe2+
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液,滴入幾滴淀粉溶液變藍(lán)色:5I +IO3+6H+3I2+3H2O
C. Ba(OH)2與等物質(zhì)的量 NaHSO4混合:Ba2++2OH-+2H++SO42-= BaSO4↓+2H2O
D. 電解飽和食鹽水:2Cl+2H+Cl2↑+ H2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知Al2H6燃燒熱極高,是一種很好的生氫劑,它跟水反應(yīng)生成H2,球棍模型如圖(白球為Al,黑球為H)。下列推測肯定不正確的是
A. 該物質(zhì)與水反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng)
B. Al2H6分子中氫為+1價,鋁為﹣3價
C. Al2H6在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水
D. 氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于苯的說法正確的是
A.常溫下苯是無色無味的液體B.苯的密度比水小
C.苯存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)D.苯不能發(fā)生取代反應(yīng)
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