题目内容
【题目】某盐A是由三种元素组成的化合物,且有一种为常见金属元素,某研究小组按如下流程图探究其组成:
请回答:
(1)写出组成 A的三种元素符号______。
(2)混合气体B的组成成份______。
(3)写出图中由C转化为E的离子方程式______。
(4)检验E中阳离子的实验方案______。
(5)当A中金属元素以单质形式存在时,在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,写出负极的电极反应式______。
【答案】Fe、O、S SO2 和SO3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+ Fe-2eˉ=Fe2+
【解析】
由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液,可知C为氧化铁、E为氯化铁溶液,说明A中含有铁元素和氧元素,1.6g氧化铁的物质的量为=0.01mol;由气体B与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知,白色沉淀D为硫酸钡、气体B中含有三氧化硫,由硫原子个数守恒可知,三氧化硫的物质的量为=0.01mol,气体B的物质的量为=0.02mol,由A是由三种元素组成的化合物可知,A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体,二氧化硫的物质的量为(0.02—0.01)mol=0.01mol,m(SO3)+m(SO2)+m(Fe2O3)=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g,说明A中nFe):n(S):n(O)=1:1:4,则A为FeSO4。
(1)由分析可知,A为FeSO4,含有的三种元素为Fe、O、S,故答案为:Fe、O、S;
(2)由分析可知,三氧化硫的物质的量为=0.01mol,气体B的物质的量为=0.02mol,由A是由三种元素组成的化合物可知,A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体,故答案为:SO2 和SO3;
(3)C为氧化铁、E为氯化铁溶液,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(3)E为氯化铁溶液,检验铁离子的实验方案为可取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+,故答案为:取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+;
(5)铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,铁做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2eˉ=Fe2+,故答案为:Fe-2eˉ=Fe2+。
【题目】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)由表中数据判断ΔH1________(填“>”、“<”或“=”)0;反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3=___________(用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)若容器容积不变,则下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是________(填字母序号)
A.充入CO,使体系总压强增大 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.使用高效催化剂
(3)保持恒温恒容条件对于反应Ⅱ:将10 mol CO2和30mol H2放入1 L的密闭容器中,充分反应后测得CO2的转化率为60%,则该反应的平衡常数为____________________。若维持条件不变向该容器中投入10 mol CO2、30mol H2、10 mol CH3OH(g)和 10mol H2O(g),判断平衡移动的方向是________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(4)反应Ⅰ的逆反应速率与时间的关系如图所示。由图可知,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件:t2时_______________________;t8时______________________________。
【题目】碳及其化合物有广泛的用途
(1)甲醇常作燃料,已知在常温常压下甲醇完全燃烧的热化学方程式如下:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1。则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水时反应的ΔH______ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)煤的综合利用煤气化是将水蒸气通过红热的碳产生水煤气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·molˉ1,达到平衡后,下列能提高水煤气生成速率的措施是______。
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.缩小体积 D.用CO吸收剂除去CO
(3)一定温度下,将一定量的C(s)和H2O(g)放入某恒容密闭容器中发生上述反应,得到如下数据:
达到平衡所需时间/s | 起始浓度/ mol·Lˉ1 | 平衡浓度/ mol·Lˉ1 |
H2O(g) | H2(g) | |
10 | 2.0 | 0.6 |
计算该反应从开始到平衡时,以CO表示的反应速率为______;H2O(g)的转化率为______。
(4)下列可以说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已经达到平衡状态的是____。
A.单位时间内生成nmolH2的同时,生成nmolCO
B.反应速率: (H2)= (CO)= (H2O)
C.c(H2O):c(CO):c(H2)=1:1:1
D.温度和体积一定时,混合气体的密度不再变化
E.温度和体积一定时,容器内的压强不再变化