题目内容
【题目】下列图示与对应的叙述不相符的是( )
A.图1中正极电极反应式为:
B.图2表示室温下的HCl溶液加水稀释倍数与pH的变化关系
C.图3表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
D.图4表示向溶液中逐滴滴入溶液,生成沉淀总物质的量随着溶液体积的变化
【答案】B
【解析】
该装置是将化学能转化为电能的装置,为原电池,负极上通入的气体为燃料,正极上通入的气体是氧化剂,电极反应式为:,选项A正确;
B.酸无论如何稀释都不能变为中性或碱性,只能接近中性,选项B错误;
C.有催化剂时,焓变不变,但活化能降低,所以符合条件,选项C正确;
D.向溶液中逐滴入溶液,先生成硫酸钡沉淀、氢氧化铝沉淀,氢氧根离子和铵根离子反应生成一水合氨、钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀;当铵根离子完全反应后,氢氧根离子继续和氢氧化铝反应生成偏铝酸根离子,当氢氧化铝完全反应后继续滴加氢氧化钡,沉淀物质的量不变,所以符合条件,选项D正确;
答案选B。
【题目】碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备 FeCO3 沉淀的最佳方案:
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
0.8 mol/L FeSO4 溶液(pH=4.5) | 1 mol/L Na2CO3 溶液(pH=11.9) | 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,5min 后出现明显的红褐色 | |
0.8 mol/L FeSO4 溶液(pH=4.5) | 1 mol/L NaHCO3 溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅱ:产生白色沉淀及少量无色气泡,2min 后出现明显的灰绿色 | |
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0) | 1 mol/L NaHCO3 溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅲ:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色 |
(1)实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
____Fe2+ +_______ ______+____ _______ +____H2O=____Fe(OH)3 ↓+____HCO3
(2)实验 II 中产生 FeCO3 的离子方程式为_____________________________。
(3)为了探究实验 III 中 NH4+所起的作用,甲同学设计了实验 IV 进行探究:
操作 | 现象 | |
实验IV | 向 0.8 mol/L FeSO4 溶液中加入①__________,再加入 Na2SO4 固体配制成混合溶液(已知 Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与 2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合 | 与实验 III 现象相同 |
实验 IV 中加入 Na2SO4 固体的目的是②_______________________。
对比实验 II、III、IV,甲同学得出结论:NH4+水解产生 H+,降低溶液 pH,减少了副物 Fe(OH)2 的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:③_____________,再取该溶液一滴管,与2mL 1 mol/L NaHCO3 溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO3 的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至 A 处的广口瓶中。
为测定 FeCO3 的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是______________________。
(5)实验反思:经测定,实验 III 中的 FeCO3 纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析,制备 FeCO3 实验成功的关键因素是__________________________________。