题目内容
【题目】某小组研究溶液中Fe2+与、的反应。
已知:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)研究现象a中的黄色溶液。
①用__________溶液检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。乙认为O2不是主要原因,理由是_____________。
③进行实验Ⅱ,装置如图所示。左侧烧杯中的溶液只变为黄色,不变为棕色,右侧电极上产生无色气泡,经检验该气体为NO。产生NO的电极反应式为_______实验Ⅱ的目的是________。
(2)研究现象a中的棕色溶液。综合实验I和实验Ⅱ,提出假设:现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。进行实验Ⅲ,证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。实验Ⅲ的操作和现象是_______。
(3)研究酸性条件下,溶液中Fe2+与、的反应。
序号 | 操作 | 现象 |
i | 取1 mol·L-l的NaNO2溶液,加稀硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 溶液立即变为棕色 |
ii | 取1 mol·L-l的NaNO3溶液,加硫酸至pH = 3,加入1 mol·L-l FeSO4溶液 | 无明显变化 |
iii | 分别取0.5 mL l mol·L-l的NaNO3溶液与1 mol·L-l的FeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL浓硫酸 | 液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环 |
i中溶液变为棕色的离子方程式为_______、__________。
实验结论:本实验条件下,溶液中、的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
【答案】KSCN 两个实验过程均有O2但NaNO3溶液中无明显变化 +e-+H2O === NO↑+2OH- 证实Fe2+被氧化生成Fe3+ 将NO通入FeSO4溶液中溶液由浅绿色变黄色最后变棕色,将NO通入Fe2(SO4)3溶液中,无明显变化 Fe2+++2H+=== Fe3++NO↑+H2O Fe2++NO === [Fe(NO)]2+
【解析】
(1)①可用检验铁离子;
②对比实验中滴加溶液都会携带氧气;
③在正极上得电子被还原生成,可证明与亚铁离子发生氧化还原反应;
(2)要证明与发生了反应,可将分别通入溶液中,根据颜色变化判断;
(3)酸性条件下,溶液、溶液发生氧化还原反应生成,亚铁离子与反应生成。
(1)①KSCN与铁离子反应,溶液显血红色,则可用检验铁离子,
故答案为:;
②对比实验中滴加溶液都会携带氧气,但溶液中无明显变化,则不是主要原因,
故答案为:两个实验过程均有,但溶液中无明显变化;
③在正极上得电子被还原生成,电极方程式为,实验Ⅱ的目的是证实被氧化生成,
故答案为:;证实被氧化生成;
(2)想证明与发生了反应,可将分别通入溶液中,可观察到将通入溶液中,溶液由浅绿色变黄色最后变棕色,将通入溶液中,无明显变化,
故答案为:将通入溶液中,溶液由浅绿色变黄色最后变棕色,将通入溶液中,无明显变化;
(3)酸性条件下,溶液、溶液发生氧化还原反应生成,亚铁离子与反应生成,反应的离子方程式为 ,同时发生,
故答案为:;。
【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=__________。平衡时H2的转化率为__________%。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__________。
A.加了催化剂
B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K3 | 0.5 |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1__________K2(填“<”“>”或“=”);
②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为__________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正__________v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是__________。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益