题目内容
【题目】(1)如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______________________________________________________。
(2)总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O写出下列的电极反应式
负极:_____________________________
正极:_____________________________________
【答案】NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O
【解析】
(1)由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量234kJ,根据热化学方程式书写原则进行书写;
(2)酸性条件下,在负极上Pb失去电子,发生氧化反应;在正极上PbO2得到电子,发生还原反应。
(1)由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量234kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJmol-1,故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1;
(2)酸性条件下,在负极上Pb失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Pb - 2e- + SO42- = PbSO4;在正极上PbO2得到电子,发生还原反应,电极反应式为PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O,故答案为:Pb - 2e- + SO42- = PbSO4;PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O。
【题目】已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应,某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)甲同学首先进行了实验1。
实验 1 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ. 取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL,下同)。 | ⅰ. 溶液呈棕黄色。 | |
ⅱ. 向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 | ⅱ. 溶液不显红色。 |
① 写出FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式_______________________。
② 加入KSCN溶液的目的是_______________________________________。
③ 甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低,改进实验方案,进行实验2。
实验2 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ. 取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液, 滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴。 | ⅰ. 溶液呈棕黄色。 | |
ⅱ. 向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。 | ⅱ. 溶液显红色。 | |
ⅲ. 继续加入2 mL CCl4,充分振荡、静置。 | ⅲ. 液体分层,上层红色消失,变为棕黄色,下层呈紫红色。 |
本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是_________________________________________。
用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因________________。
(2)甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取,但乙同学查阅资料得到信息:I2、I3-在水中均呈棕黄色,两者有如下关系:I2+I-I3-。于是提出假设:萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3-。
① 为验证假设,乙同学设计并完成了实验3。
实验3 | 实验步骤 | 实验现象 |
ⅰ. 取1 mL实验2中棕黄色的上层清液,再加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 | ⅰ. 液体分层,上层呈黄色,下层呈紫红色。 | |
ⅱ. 取1 mL饱和碘水,加入2 mL CCl4, 振荡、静置。 | ⅱ. 液体分层,上层为无色,下层呈紫红色。 |
实验3的结论是_________________________________。
② 甲同学依据乙同学的实验设计思路,选用实验2中的试剂,运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验,证明了平衡I2+I- I3-的存在。
请你补充完整他设计的实验步骤:将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份,分装于两支试管中,向试管1中加入1 mL水,振荡、静置;向试管2中_________________。两支试管中的现象分别为__________________________________。