题目内容
【题目】目前,铁是使用最广泛的金属之一,已知在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答下列的问题。
(1)铁在周期表中的位置是_______
(2)请写出该反应的化学方程式: ;
(3)曾利用铝和铁的氧化物反应原理来焊接钢轨,该反应的化学方程式为
(4)现有铁和铂组成的合金共a mol,其中Pt的物质的量分数为x,研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题:
①随HNO3用量的增加,溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有四种情况,请用粒子符号填写下表空白:
① | ② | ③ | ④ | |
溶液中的金属离子 | Fe2+ | |||
残留固体成分 | Fe、Pt | Pt | Pt |
②当x="0.5" ,且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,在标准状况下共产生112mLNO。
则a = ,b = ,
【答案】(1)第四周期,第Ⅷ 族
(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑
(3)2Al+Fe2O3Al2O3 + 2Fe (答案合理即给分)
(4) ①
① | ② | ③ | ④ | |
溶液中的金属离子 | Fe2+ | Fe2+ | Fe2+Fe3+ | Fe3+ |
残留固体成分 | Fe、Pt | Pt | Pt | Pt |
②a =0.012,b = 0.02
【解析】试题分析::(1)Fe的原子序数为26,原子结构中有4个电子层,最外层电子数为2,则位于元素周期表中第四周期,第Ⅷ族,故答案为:第四周期,第Ⅷ族;
(2)Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑(3)铝和铁的氧化物反应生成氧化铝和Fe,反应为2Al+Fe2O3Al2O3 + 2Fe。(4)①随HNO3用量的增加,硝酸不足,发生3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,金属离子为Fe2+,残留固体成分为Fe、Pt;若硝酸与Fe恰好发生3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,金属离子为Fe2+,残留固体成分为Pt;在上述反应基础上,再加硝酸,发生3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,则金属离子为Fe2+Fe3+,残留固体成分为Pt;若亚铁离子恰好被氧化,则发生3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,则金属离子为Fe3+,残留固体成分为Pt;②x=0.5,且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,则物质的量均为0.25amol,由电子守恒可知,0.25a×2+0.25a×3=0.112/22.4×(5-2),解得a=0.012,由N原子守恒可知b=0.25×0.012mol×2+0.25×0.012mol×3+0.112/22.4=0.02。
【题目】对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2 N2+CO2+2H2O。在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 | 温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
① | T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
② | T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | … | 0.15 |
下列说法正确的是
A. 组别①中,0~20min内,NO2的降解速率为0.0125 mol·L-1·min-1
B. 由实验数据可知实验控制的温度T12
C. 40min时,表格中T2应填的数据为0.18
D. 0~10min内,CH4的降解速率①>②
【题目】下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
实验目的 | 实验操作 | |
A | NaOH固体 | 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体 |
B | 配制FeCl3溶液 | 将FeCl3固体溶于适量蒸馏水 |
C | 检验溶液中是否含NH | 取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 |
D | 验证铁的吸氧腐蚀 | 将铁钉放入试管中,用盐酸浸没 |
A. A B. B C. C D. D