為證明Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,甲同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn):將Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中,觀察到Cu片逐漸溶解,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)綠色,由此甲同學(xué)得到Fe3+具有較強(qiáng)氧化性的結(jié)論。
乙同學(xué)提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性條件下NO3-也能氧化Cu”,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。已知:
水解反應(yīng) | 平衡常數(shù)(K) |
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ | 7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+ | 3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ | 3.2 × 10-7 |
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案 | 溶液逐漸變成藍(lán)綠色, pH略有上升 |
乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案 | 無明顯現(xiàn)象,pH沒有明顯變化。 |
(1)3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (2分)
(2)測定硝酸鐵溶液的pH,再用硝酸鈉溶液和稀鹽酸配制成與硝酸鐵溶液PH相同、硝酸根離子濃度相同的溶液,將銅片加入到該溶液中,觀察二者是否反應(yīng)。(3分)
(3)①Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ (2分)
②Fe3+變?yōu)镃u2+和Fe2+,水解能力下降(2分)
③在此酸性條件下NO3-不能氧化Cu。(2分)
(4)將銅片放入0.5mol/L氯化鐵溶液中(2分)
解析試題分析:(1)稀硝酸和Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
(2)乙同學(xué)認(rèn)為Fe(NO3)3溶液具中的NO3-也能氧化Cu,據(jù)此設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),配制pH與Fe(NO3)3溶液相同但只含NO3-不能氧化CuNO3-不含F(xiàn)e3+的溶液即可,將銅放入該溶液中,觀察二者是否反應(yīng)
(3)①根據(jù)丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明甲同學(xué)的結(jié)論是正確的,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+②根據(jù)水解反應(yīng)的平衡常數(shù)知Fe3+水解程度最大,溶液的pH略有上升,說明Fe3+變?yōu)镃u2+和Fe2+濃度減小,水解能力下降
③乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明在Fe(NO3)3溶液的酸性條件下,NO3-不能氧化Cu
(4)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,NO3-造成干擾,將原溶液中的NO3-換成其他易溶鹽的酸根離子即可證明
考點(diǎn):考查銅與硝酸的反應(yīng),鐵離子的氧化性,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(13分)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
(1)催化反硝化法中,H2能將NO還原為N2。25℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行10 min,溶液的pH由7變?yōu)?2(常溫下)。
【 已知:pH=-lgc(H+),常溫下,水溶液中c(H+)×c(OH-)=10-14 】
①N2的結(jié)構(gòu)式為________。
②請(qǐng)補(bǔ)充離子方程式,并進(jìn)行配平:上述反應(yīng)離子方程式為(配平為1不省略)
( )NO+( )H2催化劑 ( )N2+( )H2O+( )__________,
其平均反應(yīng)速率v(NO)= mol·L-1·min-1。
(2)電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。
①電源正極為________(填“A”或“B”),
陰極反應(yīng)式為 。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)請(qǐng)將下列五種物質(zhì):KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上,組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式:
KBrO3+ +H2SO4—→ + + + +H2O。
(2)如果該化學(xué)方程式中I2和KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別是8和1,則①Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是 ;
②請(qǐng)將反應(yīng)物的化學(xué)式及配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入下列相應(yīng)的位置中:
KBrO3+ + H2SO4—→……;
③若轉(zhuǎn)移10 mol電子,則反應(yīng)后生成I2的物質(zhì)的量為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生話中應(yīng)用廣泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化劑。用所學(xué)知識(shí)回答問題:
(1)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,反應(yīng)中消耗1mol的MnO4—時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 。
(2)取300mL 0.2mol/L的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應(yīng),生成等物質(zhì)的量的I2和KIO3,則消耗KMnO4的物質(zhì)的量的是 mol。
(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會(huì)又變?yōu)樽攸S色,溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是 ,又變?yōu)樽攸S色的原因是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某反應(yīng)體系的物質(zhì)有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)請(qǐng)將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)。
(2)反應(yīng)中,被還原的元素是 ,還原劑是 。
(3)將氧化劑與還原劑填入空格中,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
(4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑,Na2S2O3可作為漂白后布匹“脫氯劑”,Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl,則還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(一)(8分)在含有物質(zhì)的量各為0.1 mol FeCl3、H2SO4、Cu(NO3)2的溶液500 mL中,逐漸加入鐵粉,溶液中n(Fe2+)與加入n(Fe)的關(guān)系如圖A(請(qǐng)注意識(shí)圖,該題圖中每小正方格長度為0.05mol)。(提示:忽略離子水解產(chǎn)生的影響;如果有硝酸根被還原時(shí),則生成一氧化氮?dú)怏w)
(1)寫出圖中n(Fe)從0.125mol-0.225 mol段對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式____。
(2)寫出圖中n(Fe)從0-0.05 mol段對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式____。
(3)請(qǐng)?jiān)趫DB中畫出溶液中n(Fe3+)與加入n(Fe)的變化關(guān)系圖
(4)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到最后,取該溶液2mL加入試管中,為了證明該溶液中有NO3-存在,可以向試管中在滴加_______。
A.酸性KMnO4溶液 | B.含有鹽酸的KSCN溶液 | C.碘水 | D.次氯酸鈉溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
過氧化銀(Ag2O2)是銀鋅堿性電池正極的活性物質(zhì),可通過下列反應(yīng)制備:
K2S2O8+2AgNO3+4KOHAg2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
(1)已知K2S2O8和H2O2含有一個(gè)相同的化學(xué)鍵,則該反應(yīng)________ (填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng);已知下列反應(yīng):Mn2++S2O82-+H2O→MnO4-+SO42-+H+(未配平),反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。
(2)制備Ag2O2的反應(yīng)進(jìn)行完全后,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,即可得到Ag2O2,檢驗(yàn)Ag2O2是否洗滌干凈的方法是________。
(3)一種銀鋅(Ag2O2、Zn)堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極生成Ag,負(fù)極只生成一種化合物(只含有Zn、K、H、O),其中Zn元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,鉀、鋅兩種元素的質(zhì)量比為78?65,則該電池的總反應(yīng)方程式為________。
(4)用銀鋅電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液可制取H2,其裝置如圖所示(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,M、N均為惰性電極)。
①N極與銀鋅電池的________(填“Zn”或“Ag2O2”)相連。
②M極的電極反應(yīng)式為________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.根據(jù)反應(yīng)3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,回答下列問題:
(1)氧化劑是 , 元素被氧化;
(2)用“雙線橋”表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)當(dāng)有2 mol HNO3被還原時(shí),被氧化的物質(zhì)的質(zhì)量為 ,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ;
II. 有下列6種物質(zhì):K2SO4、K2SO3、I2、H2SO4、KIO3、H2O組成一個(gè)氧化還原反應(yīng),已知在反應(yīng)中K2SO3失去電子。請(qǐng)將這6種物質(zhì)組成一個(gè)化學(xué)方程式(需配平):
2002年9月26日,中國北京曙光公司研制出了第一款具有我國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能CPU 芯片— “龍芯”1號(hào)。該芯片中主要成分可以制成計(jì)算機(jī)長距離聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)木路材料,這種埋在地下的材 料如果裸露在堿性土壤中,結(jié)果會(huì)斷路,用離子方程式說明原因
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
綠礬(FeSO4?7H2O)是中學(xué)階段常用的一種還原劑。
(1)久置的綠礬溶液容易被空氣氧化變質(zhì),簡述檢驗(yàn)綠礬溶液已經(jīng)變質(zhì)的操作和現(xiàn)象:取少量待測液于試管中, 。
(2)綠礬溶液濃度的標(biāo)定測定溶液中Fe2+物質(zhì)的量濃度的方法是:
a.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點(diǎn);
c.重復(fù)操作2次,消耗KMnO4溶液體積的體積分別為20.02mL、24.98mL、19.98mL。
(已知滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是 。
②計(jì)算上述濾液中Fe2+物質(zhì)的量濃度 (保留四位有效數(shù)字)。
(3)探究保存綠礬溶液的有效措施
【反應(yīng)原理】Fe2+在空氣中易氧化變質(zhì),完成并配平下列離子方程式:
Fe2+ + O2 + = Fe(OH)3↓+ Fe3+
【操作與現(xiàn)象】取4支試管,如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)位置上寫出試管①的現(xiàn)象和④的添加試劑。
【分析與結(jié)論】設(shè)計(jì)試管①的作用是 ;為了有效保存FeSO4溶液,你認(rèn)為最佳方案為 。
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