题目内容

已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如图所示装置展开相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。回答下列问题:

(i)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_________________。

(2)实验开始前需进行的操作是_____________________。

(3)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是_____________________。

(4)排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是_______;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为_________________。

(5)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加);假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应;

假设2:______________;

假设3: Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2。

(6)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤(简述操作过程)

预期现象和结论

①测1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH

②取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中

(3)________________

④向试管中通入适量SO2气体

_____________

(7)若假设2正确,请写出B中发生反应的离子方程式:_________________。

练习册系列答案
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金属镓是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属,化学性质与铝元素相似。

(1)工业上提纯镓的方法很多,其中以电解精炼法为多。具体原理如下:以待提纯的粗镓(内含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极,以高纯镓为阴极,以NaOH水溶液为电解质溶液。在电流作用下使粗镓在阳极溶解进入电解质溶液,并通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。

①已知离子氧化性顺序为:Zn2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+。电解精炼镓时阳极泥的成分是_________________。

②GaO2-在阴极放电的电极方程式是_______________________。

(2)工业上利用柜台Ga与NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化镓(GaN)同时又有氢气生成。反应中每生成3mol H2时就会放出30.8kJ热量。

①该反应的热化学方程式为__________________。

②一定条件下,加入一定量的Ga与NH3进行上述反应,下列叙述符合事实且可作为判断反应已达到平衡状态的标志的是_________________。

A.恒温恒压下,混合气体的密度不变

B.断裂3molH-H键,同时断裂2molN-H键

C.恒温恒压下达平衡,加入2molH2使平衡移动,NH3的消耗速率等于原平衡时NH3的消耗速率

D.升高温度,氢气的生成速率先增大再减小,最后不变

(3)在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强的关系曲线如图1所示。

①比较图1中A点和C点化学平衡常数的大小关系:K1A1________________K1C1,(填“<”、“=”或“>”),理由是________________________________

②在T1和P6的条件下,往密闭容器中充入2molNH3和足量的Ga,该反应在第5min时达到平衡,此时容器的体积为3L。

a.若温度保持T1℃不变,压强恒定在P7的条件下重新达到平衡状态A(P7、50%)时,容器的体积变为起始体积的______________倍。

b.若T1和P6条件下反应至3min时刻,改变条件并与D点处达到平衡,H2的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3~4min的浓度变化未表示出来),则改变的条件为_________(仅改变温度或压强中的一种)

(4)在工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)合成氮气。对于气相反应,用某组份(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以表示平衡常数(记作Kp),且PB=P×B的体积分数。则该反应的化学平衡常数表达式(Kp)是_____。恒温恒压下,在一容积可变的容器中,该反应达到平衡状态时,N2、H2、NH3各1mol,若此时再充入3molN2,则平衡_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

铁是人类较早使用的金属之一,铁及其化合物在现代社会各个领域仍有广泛的应用。

I.氧化物—Fe2O3:用工业FeCl3粗品(含Ca、Mn、Cu等杂质离子)制取高纯铁红,实验室常用萃取剂X(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯铁红的主要实验步骤如下:

已知:HCl(浓) + FeCl3HFeCl4 。试回答下列问题:

(1)用萃取剂X萃取,该步骤中:

① Ca2+、Mn2+、Cu2+等杂质离子主要在__________(填“水”或“有机”)相。

② 若实验时共用萃取剂X 150mL,萃取率最高的方法是__________(填字母)。

a.一次性萃取,150mL b.分2次萃取,每次75mL c.分3次萃取,每次50mL

(2)用高纯水反萃取,萃取后水相中铁的存在形式是________________(写化学式);反萃取能发生的原因是___________________。

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(4)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe2+,然后在酸性条件下用标准K2Cr2O7溶液滴定,已知铬的还原产物为Cr3+,写出该滴定反应的离子方程式 ___________________。

II.含氧酸盐—铁酸铜(CuFe2O4)是很有前景的热化学分解水制氢的材料,CuFe2O4在制氢过程中可以循环使用。在热化学循环分解水制氢的过程中,铁酸铜(CuFe2O4)先要煅烧成氧缺位体(CuFe2O4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氢越容易。

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