题目内容
将FeCl3溶液与NH4SCN溶液混合发生如下反应
①Fe3++SCN- Fe(SCN)2+ K1="200" ②Fe(SCN)2++SCN- Fe(SCN)2+ K2
红色 深红色
(1)已知:若起始c(Fe3+)、c(SCN-)均为0.001 mol/L,测得混合溶液中c(Fe3+)约为8.5×10-4 mol/L,c[Fe(SCN)2+]约为1.5×10-4 mol/L,c[Fe(SCN)2+]约为5×10-6 mol/L,则反应②的平衡常数K2为 。
(2)取两份混合溶液,分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl3溶液与NH4SCN溶液,溶液颜色均加深,其原因是 。仔细观察,滴加NH4SCN溶液时,混合液颜色更深一些,其原因是 。
(3)向FeCl2与NH4SCN混合溶液中滴加酸化的H2O2溶液,溶液先变红,写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式 ,继续滴加H2O2,溶液褪色,产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体且硫氰根中氮元素全部转化为N2,向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有不溶于稀盐酸白色沉淀生成。写出H2O2与SCN-反应的离子方程式 。
(4)为测定某溶液中c(Cl-),取待测液V1 mL,向其中加入V2 mL浓度为c2 mol/L的AgNO3溶液(过量),再加入少量铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示剂,用NH4SCN标准溶液(浓度为c3 mol/L)滴定剩余的Ag+,消耗NH4SCN溶液体积为V3 mL。(已知Ag++SCN- = AgSCN↓(白色沉淀),Ksp(AgSCN)=4.9×10-13、Ksp(Ag Cl)=1.56×10-10)。请回答:
①在用NH4SCN标准溶液滴定前,应先通过过滤除去生成的AgCl,若不过滤,则测定结果将 。(填“偏高”,“偏低”或不变)。
②最终测得c(Cl-)= mol/L。
(1)39.7
(2)两种物质均促使①②反应向正向移动
Fe3+对反应①影响程度较大,NH4SCN不仅促进反应①正向移动,也直接促进
反应②正向移动,生成了更多的深红色物质
(3)H2O2+2H++2Fe2+= 2Fe3++ 2H2O
2SCN-+11H2O2= 2SO42-+2CO2↑+N2↑+ 10H2O+2H+
(4)偏低 (V2 c2-V3 c3)/ V1
解析试题分析:(1)反应②的平衡常数
(2) 取两份混合溶液,分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl3溶液与NH4SCN溶液,由于Fe3+、SCN-的浓度都增大,使①②两个可逆反应都向正向移动,产生更多的有色物质,实验溶液颜色均加深。(3)向FeCl2与NH4SCN混合溶液中滴加酸化的H2O2溶液,溶液先变红,是因为发生反应:H2O2+2H++2Fe2+= 2Fe3++ 2H2O,然后发生上述的①②反应。当继续滴加H2O2,溶液褪色是因为又发生了反应2SCN-+11H2O2= 2SO42-+2CO2↑+N2↑+ 10H2O+2H+ ,由于消耗了SCN-,使两个可逆反应的化学平衡都向逆反应方向移动,所以溶液的元素变浅甚至褪去。(4)①在用NH4SCN标准溶液滴定前,应先通过过滤除去生成的AgCl,若不过滤除去生成的AgCl,在进行滴定时当溶液中Ag+降低到一定浓度时,AgCl沉淀就会逐渐溶解转化为溶液中,而与滴加的SCN-发生沉淀反应Ag++SCN- = AgSCN↓,这样原待测溶液中Cl-消耗的Ag+就会偏少。所以测定结果将偏低。②n(SCN-)=C·V=C3·V3×10-3mol,根据Ksp(AgSCN)=4.9×10-13可得剩余的Ag+的物质的量n(Ag+)=n(SCN-) =C3·V3×10-3mol,则与Cl-的Ag+的物质的量为:(C2·V2×10-3- C3·V3×10-3)mol因为Ag++Cl-=AgCl↓所以原来的溶液中含有的氯离子的物质的量为(C2·V2×10-3- C3·V3×10-3)mol。因此最终测得c(Cl-)=n(Cl-)/V=(C2·V2×10-3- C3·V3×10-3)mol÷V3×10-3L=(C2·V2- C3·V3)÷V3mol/L.
考点:考查外界条件对化学平衡移动的影响、离子方程式的书写及化学平衡常数、溶液中离子的浓度的计算等知识。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二”五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
浓度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①10min~20min以v(CO2) 表示的平均反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在图中画出30min至40min的变化曲线。
Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为 。
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 (填“阴极”或“阳极”)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 。
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]+6Ag, 则负极的电极反应式为
,正极附近溶液的pH (填“变大”、“不变”或“变小”)。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式: (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。
A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 |
C.使用催化剂 | D.降低温度 |
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式: 。
某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验。
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水、振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出离子方程式:
实验①:______________________________________________________;
实验②:______________________________________________________。
(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是________。
A.Br2>I2 | B.Fe3+>Br2 | C.Br2>Fe3+ | D.I->Br- |
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液