题目内容
5．将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应），试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质．（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe3+、Cu2+；
（2）若氯化铜有剩余，则容器中还可能有Fe3+、Fe2+或Cu、Fe2+；
（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有Fe、Cu，一定有Fe2+．
（4）若氯化铁有剩余．则容器中不可能有Fe、Cu．
（5）由以上反应可知离子的氧化性强弱顺序为Fe3+＞Cu2＞Fe2+．
分析 在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，向装有氯化铁溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁和铜都能与氯化铁溶液反应，氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu，Fe有剩余，则Cu没有参加反应，溶液中不存在Fe3+、Cu2+，以此解答该题．
解答 解：氧化性：FeCl3＞CuCl2＞FeCl2，还原性Fe＞Cu，
（1）反应后铁有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，Fe3+、Cu2+都不能存在，故答案为：Fe3+、Cu2+；
（2）若CuCl2有剩余，由于氯化铜可氧化单质铁，则不可能有Fe，容器中可能有Fe3+、Fe2+或Cu、Fe2+，故答案为：Fe3+、Fe2+或Cu、Fe2+；
（3）FeCl3和CuCl2都有剩余，则Fe、Cu均完全反应，不能存在，容器中一定存在Fe2+，故答案为：Fe、Cu；Fe2+；
（4）若FeCl3有剩余，发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，Fe、Cu都不能存在，故答案为：Fe、Cu；
（5）由反应Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，氧化性强弱顺序为Fe3+＞Cu2＞Fe2+，故答案为：Fe3+＞Cu2＞Fe2+．
点评 本题考查氧化还原反应以及铁的单质化合物的性质，题目难度不大，本题关键是把握物质的氧化性、还原性强弱判断反应的先后顺序．
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请回答下列问题：
（1）装置甲为电解池（惰性电极），根据图示转化关系可知：A为Cl2（填化学式），阴极反应式为2H++2e-=H2↑．
（2）装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多，从装置戊中出来的Ti较为纯净
装置戊进行反应时需要的环境为C（填字母序号）．
A．HCl气体氛围中 B．空气氛围中 C．氩气氛围中 D．水中
（3）装置乙中发生的是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：
符合表中的平衡常数x的数值是B（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：
反应从2min到4min之间，H2的平均反应速率为0.3mol•L-1•min-1．反应达到平衡时CO的转化率为62.5%．反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是A（填字母序号）．
A使用催化剂 B降低温度C增加H2的浓度
（4）装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．
请回答下列问题：
（1）装置甲为电解池（惰性电极），根据图示转化关系可知：A为Cl2（填化学式），阴极反应式为2H++2e-=H2↑．
（2）装置丙的反应物为Ti，而装置戊的生成物为Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾，原因是进入装置丙的Ti含有的杂质较多，从装置戊中出来的Ti较为纯净
装置戊进行反应时需要的环境为C（填字母序号）．
A．HCl气体氛围中 B．空气氛围中 C．氩气氛围中 D．水中
（3）装置乙中发生的是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 |
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）/mol•L-1 | c（H2）/mol•L-1 | c（CH3OH）/mol•L-1 | |
| 0min | 0.8mol•L-1 | 1.6mol•L-1 | 0 |
| 2min | 0.6mol•L-1 | y | 0.2mol•L-1 |
| 4min | 0.3mol•L-1 | 0.6mol•L-1 | 0.5mol•L-1 |
| 6min | 0.3mol•L-1 | 0.6mol•L-1 | 0.5mol•L-1 |
A使用催化剂 B降低温度C增加H2的浓度
（4）装置己可以看作燃料电池，该燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．
（1）有9种微粒：①NH2-；②-NH2；③Br-；④OH-；⑤-NO2；⑥-OH；⑦NO2；
15．在3L密闭容器中，充入1mol N2和3 mol H2并在一定条件下发生反应，20s后达到反应限度，测得混合气体总物质的量为3.4mol．下列计算结果正确的是（ ）
| A． | 20s后，混合气中n（H2）：n（N2）：n（NH3）=1：2：3 | |
| B． | N2的转化率为30% | |
| C． | 20s内H2的平均反应速率为1.5mol•L-1•s-1 | |
| D． | NH3的体积分数为25% |