题目内容
【题目】工业上,向500﹣600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁.现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验.回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为 , 装置B中加入的试剂是 .
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取 . 尾气的成分是 . 若仍用D的装置进行尾气处理,存在的问题是、 .
(3)若操作不当,制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 , 检验FeCl3常用的试剂是 . 欲制得纯净的FeCl2 , 在实验操作中应先点燃处的酒精灯,目的是 .
【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓) ?MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓硫酸
(2)HCl;HCl和H2;发生倒吸;可燃性气体H2不能被吸收
(3)KSCN溶液;A;排出装置中的空气,防止在加热时Fe与O2反应
【解析】解:(1)制取无水氯化铁的实验中,A装置制取的是氯气,实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,制取的氯气中含有水蒸气,装置B的作用是干燥氯气,常用浓硫酸,所以答案是:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;浓硫酸;(2)制取无水氯化亚铁,需要HCl气体,故A装置制取的是HCl,反应方程式为:Fe+2HCl FeCl2+H2 , 故尾气的成分为未反应的HCl和生成的氢气,由于HCl极易溶于水,故若仍然采用D装置进行尾气处理,很容易造成倒吸,且氢气不溶于水,不利于氢气的吸收,氢气易燃,造成安全隐患,所以答案是:HCl;HCl和H2;发生倒吸;可燃性气体H2不能被吸收;(3)检验氯化铁常用硫氰化钾溶液,若要制取纯净的FeCl2 , 需先排净装置中的空气,防止在加热时Fe与O2反应,故先点燃A处的酒精灯,再点燃C处的酒精灯,所以答案是:KSCN溶液;A;排出装置中的空气,防止在加热时Fe与O2反应.
【题目】H2O2是常用的绿色氧化剂,H2S是还原剂,但H2S会对环境和人体健康带来极大危害。
I.H2S的除去,生物脱H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4、4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O。
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是_____。
(2)由图甲和图乙判断他用硫杆菌的最佳条件为_______。在最佳条件下,该反应的加热方式为_________,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是__________。
II.为研究硫酸饮的量对过氧化氢分解速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的溶液分别加入A、B、C、D四个反应瓶中,收集产生的气体,在关数据如下:
实验溶液 | A/mL | B/mL | C/mL | D/mL |
0.4mol/LFe2(SO4)3溶液 | 0 | 1.0 | 2.0 | V1 |
30%H2O2溶液 | V2 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
H2O | 18.0 | 17.0 | V3 | 15.0 |
(1)实验过程中需记录的数据是___________。
(2)上表中的V2=_______,V3=_________。
【题目】根据高中所学的化学反应原理解答下面的问题:
(1)下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0 kJmol﹣1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=﹣173.6kJmol﹣1
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式:
(2)工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃ | 250 | 350 |
K | 2.041 | x |
符合表中的平衡常数x的数值是(填字母序号).
A.0 B.0.012
C.32.081 D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) | |
0min | 0.8molL﹣1 | 1.6molL﹣1 | 0 |
2min | 0.6molL﹣1 | y | 0.2molL﹣1 |
4min | 0.3molL﹣1 | 0.6molL﹣1 | 0.5molL﹣1 |
6min | 0.3molL﹣1 | 0.6molL﹣1 | 0.5molL﹣1 |
反应从2min到4min之间,H2的平均反应速率为 . 反应达到平衡时CO的转化率为 . 反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是(填字母序号).
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度 D.升高温度
(3)全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统,电池反应为VO2++V2++2H+ VO2++V3++H2O,试推写出放电时正极的电极反应式 .
(4)如图2为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况.据图分析:该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[Fe(OH)3] Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+ , 振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是 .