某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动.
(1)图1为某实验小组依据氧化还原反应:(用离子方程式表示)
Fe+Cu2+═Fe2++Cu
Fe+Cu2+═Fe2++Cu
设计的原电池装置,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过
0.2
0.2
mol电子.
(2)其它条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极反应式为
2H++2e-═H2
2H++2e-═H2
,这是由于NH4Cl溶液显
性,(填酸性、碱性或中性)用离子方程式表示溶液显此性的原因
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
NH4++H2O?NH3?H2O+H+
,用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中,向其中滴加少量新制饱和氯水,写出发生反应的离子方程式
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
,然后滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变红,继续滴加过量新制饱和氯水,颜色褪去,同学们对此做了多种假设,某同学的假设是:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态.”如果+3价铁被氧化为FeO42-,试写出该反应的离子方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-

(3)如图2其它条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,如图所示,一段时间后,在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液,现象是
溶液变红
溶液变红
,电极反应为
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
;乙装置中石墨(1)为
 极(填正、负、阴、阳),乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为
2Cl--2e-═Cl2
2Cl--2e-═Cl2
,产物常用
湿润淀粉碘化钾试纸
湿润淀粉碘化钾试纸
检验,反应的离子方程式为
Cl2+2I-═2Cl-+I2
Cl2+2I-═2Cl-+I2
(2010?枣庄一模)(1)右图所示是实验室中制取气体的一种简易装置
①请简述检验它的气密性的方法
关闭止水夹B,从A处加入水,使U形管两端形成液面差,一段时间后,液面差没有变化,说明气密性良好(没有关闭止水夹B不得分)
关闭止水夹B,从A处加入水,使U形管两端形成液面差,一段时间后,液面差没有变化,说明气密性良好(没有关闭止水夹B不得分)

②利用右图所示装置可以制取
块状或较大颗粒状固体与液体不需要加热反应生成的
块状或较大颗粒状固体与液体不需要加热反应生成的
气体(填反应物状况及发生反应是否需要的条件).
(2)张明同学设计下图所示装置,用粗铁粒与189g?L-1硝酸反应制取NO气体.请回答有关问题.

①189g?L-1硝酸的物质的量浓度为
3mol?L-1
3mol?L-1

②NO气体能用排水法收集,而不能用排空气法收集的可能原因是
NO与空气中的O2反应,NO与空气密度接近
NO与空气中的O2反应,NO与空气密度接近

③当打开止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是
有红棕色气体出现
有红棕色气体出现
.B装置烧杯中液体的作用是
吸收NO2
吸收NO2
.当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体.
④该实验中,若去掉B装置,对实验结果是否有影响?
无影响
无影响

⑤将a mol铁与含b molHNO3的稀溶液充分反应后,若HNO3的还原产物只有NO,反应后Fe和HNO3均无剩余,则反应中转移电子的物质的量是
3b
4
mol(2amol或3amol或2amol~3amol)
3b
4
mol(2amol或3amol或2amol~3amol)
(用含a或b的代数式表示).w⑥完全反应后,A装置烧杯里含铁的价态可能是
+2价或+3价或+2价和+3价
+2价或+3价或+2价和+3价
.现有仪器和药品:试管和胶头滴管.0.1mol?L-1KSCN溶液、0.1mol?L-1KI溶液、0.2mol?L-1酸性KMnO4溶液、氯水等.请你设计一个简单实验,探究上述判断,填写下列实验报告:
实验步骤 操作 现象与结论
第一步 取少量液体装于试管,向试管中滴入几滴KSCN溶液
第二步 若溶液紫色退去,则说明含有Fe2+
若无明显变化,则说明不含Fe2+
I.化学研究性学习小组拟通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸的反应生成FeCl2还是FeCl3”.请你参与探究并回答有关问题:
(1)一位同学向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2+
①可观察到实验现象是
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀
产生白色沉淀,迅速变灰绿色,最终变红棕色沉淀

②反应过程中发生反应的化学方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈现血红色,但当滴加过量新制氯水时,却发现红色褪去.为了弄清溶液红色褪去的原因,同学们查到如下资料:
①铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO42-).
②SCN-的电子式为
③氯水具有很强的氧化性.
于是同学们提出两种假设,
①第一种假设是:Cl2可将Fe3+氧化为FeO42-,请写出该离子反应方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+

②第二种假设是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化

II.某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资源利用率,减少了环境污染.请填写下列空白:

(1)写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式:
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO
2FeTiO3+6C+7Cl2
 电解 
.
 
2FeCl3+2TiCl4+6CO

(2)由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将
向逆反应方向进行
向逆反应方向进行
(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”).
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2t甲醇,至少需额外补充H2
1.0
1.0
t.
(3)用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜,在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2g.
①请写出燃料电池中的负极反应式:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

②燃料电池正极消耗空气的体积是
2.8L
2.8L
(标况,空气中O2体积分数以20%计算).

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