题目内容
【题目】为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。
已知: 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)
请回答:
(1) 虚线框处宜选择的装置是_____ (填“甲”或“乙”); 实验时应将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是_________。
(2)实验后,取硬质玻璃管中适量的固体,用一定浓度的盐酸溶解,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,说明该固体中没有+3价的铁,判断结论是否正确并说明理由_________。
【答案】 乙 铜丝由黑色变红色,试管壁有水珠生成 不正确;过量的铁可以将Fe3+还原成Fe2+而不能是KSCN溶液不变红
【解析】根据实验装置图,进行的是铁与水蒸气的反应的实验,再利用生成的氢气还原氧化铜。
(1)氢气的密度小于空气,应该采用瓶口向下收集氢气,虚线框处宜选择的装置是乙;氢气能够还原氧化铜,实验时应将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,可以看到铜丝由黑色变红色,试管壁有水珠生成,故答案为:乙;铜丝由黑色变红色,试管壁有水珠生成;
(2)根据3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g),实验后,铁粉可能剩余,用一定浓度的盐酸溶解时,过量的铁可以将Fe3+还原成Fe2+,Fe+2Fe3+=3Fe2+,导致滴加KSCN溶液,没有出现血红色,故答案为:不正确;过量的铁可以将Fe3+还原成Fe2+而不能是KSCN溶液不变红。
【题目】在80 ℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4 2NO2 △H>0 ,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s n/mol | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
n(N2O4) | 0.40 | a | 0.20 | c | d | e |
n(NO2) | 0.00 | 0.24 | b | 0.52 | 0.60 | 0.60 |
(1)计算0~40 s内用N2O4表示的平均反应速率为____________mol· L-1·s-1。
(2)计算在80 ℃时该反应的平衡常数K=___________。
(3)40s时,NO2的的浓度b=_______mol/L,反应最迟到________s到达平衡状态
(4)反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
(5)要增大该反应的K值,可采取的措施有___________(填序号)。
A、增大N2O4的起始浓度 B、向混合气体中通入NO2
C、使用高效催化剂 D、升高温度