题目内容
王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后,该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验:
(1)甲同学认为:该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式____________;
(2)乙同学提出:根据上述实验现象甲同学的观点不可靠,理由是__________;
(3)深红色溶液C放置一段时间后,发现红色褪去。关于溶液褪色的原因,同学们纷纷猜想:
假设一:氯水有强氧化性,将溶液中的SCN—氧化;
假设二:空气中有还原性物质,将 ;
假设三:氯水有极强的氧化性,将 ;
基于假设一,为验证合理与否,可选用试剂:浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH、0.lmol·L-1FeC13、0.lmol·L-1 CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
实验操作 | 预期现象 | 结论 |
取少量褪色后的溶液, | | 说明假设一是合理的 |
(4)乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验,也得到了黑色固体,它不能被磁铁吸引,当加入盐酸溶解该固体时,溶液呈浅绿色,再滴加KSCN溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。
(1)Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
(2)该固体不一定只是Fe3O4,当黑色固体是Fe3O4和FeO,或Fe3O4和Fe,或Fe3O4、FeO和Fe时,也都有上述现象。
(3)溶液中的Fe3+被还原为Fe2+溶液中的+3铁被氧化成更高价态的铁实验操作 预期现象 取少量褪色的溶液,滴加20%KSCN溶液 如果溶液变红色 或取少量褪色后的溶液,加入0.1mol/LFeCl3溶液 或如果溶液不变红色
(4)Fe+H2O=FeO+H2
解析
有铁的氧化物样品,用140ml0.5mol/L的盐酸恰好使其完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下氯气56ml,使其中的Fe2+全部转化为Fe3+,该样品可能的化学式是( )
A.Fe2O3 | B.Fe3O4 | C.Fe5O7 | D.Fe4O5 |
(15分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
I | x≥a | 电极附近出现黄色,有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
II | a>x≥b | 电极附近出现黄色,无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
III | b>x>0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(2)I中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_____。
(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_____性。
(4)II中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
IV | a>x≥c | 无明显变化 | 有Cl2 |
V | c>x≥b | 无明显变化 | 无Cl2 |
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比,得出的结论(写出两点):___________________。
切开的金属Na暴露在空气中,其变化过程如下:
(1)反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如下:
① 反应Ⅰ 是 反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是 。
② 1 mol Na(s)全部氧化成Na2O(s)的热化学方程式是 。
(2)反应Ⅱ是Na2O与水的反应,其产物的电子式是 。
(3)白色粉末为Na2CO3。将其溶于水配制为0.1 mol/L Na2CO3溶液,下列说法正确的是 (填字母)。
A.升高温度,溶液的pH降低 |
B.c(OH-)-c (H+)=c (HCO3-)+2 c (H2CO3) |
C.加入少量NaOH固体,c (CO32―)与c (Na+)均增大 |
D.c (Na+) > c (CO32―) > c (HCO3―) > c(OH―) > c (H+) |
① 钠比锂活泼,用原子结构解释原因_______。
②ZEBRA 电池是一种钠电池,总反应为NiCl2 + 2Na Ni + 2NaCl。其正极反应式是_____。