题目内容
工业催化剂K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是翠绿色晶体,在421~553℃时,分解为Fe2O3、K2CO3、CO、CO2、H2O。实验室由草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)、草酸钾(K2C2O4)、草酸(H2C2O4)和双氧水(H2O2)混合制备:
2FeC2O4·2H2O + H2O2+ 3K2C2O4+ H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
(1)[Fe(C2O4)3]3-的名称是_______________。
(2)制备过程要防止草酸被H2O2氧化,写出草酸被H2O2氧化的化学方程式__________。
(3)配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量,如Cu2+ + 4NH3
[Cu(NH3)4]2+,其稳定常数表达式为:
。已知K [Fe(C2O4)3]3-=1020,K [Fe(SCN)3]= 2×103,能否用KSCN溶液检验K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中的铁元素? (填“是”、“否”)。 若选“否”,请设计检验K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁元素的方案。__________________________。
(4)铁元素可形成多种配合物,其中一种配合物钾盐A是有争议的食品添加剂。经组成分析A仅含K、Fe、C、N四种元素。取36.8g A加热至400℃,分解成KCN、Fe3C、C、N2,生成的氮气折合成标准状况下的体积为2.24L,Fe3C质量是C质量的3倍,Fe3C物质的量是氮气物质的量的1/3。则A的化学式为____________________。
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(1)三草酸合铁(Ⅲ)离子(三草酸合铁离子,或三草酸合铁酸根) (1分)
(2)H2C2O4+H2O2=2CO2↑+2H2O (2分)
(3) 否。(1分)取适量晶体加热,取固体残留物溶解在H2SO4中,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色则有铁元素,反之则无。(2分,未提及“加热”或“溶解在酸中”不得分)
(4) K4Fe(CN)6(2分)
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
| 方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O; |
| 方法c | 电解法,反应为2Cu + H2O |
| 方法d | 用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2 |
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生的热化学方程式是: __ ▲ ___
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米 Cu2O,装置如右图所示:该电池的阳极反应式为 __ ▲ ___
钛极附近的pH值 __ ▲ ___ (增大、减小、不变)
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 ▲ ___
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验: △H>0。水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
| 序号 |
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是 __ ▲ ___ (填字母)。
A.实验的温度:T2<T1 B.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
C.实验①前20 min的平均反应速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
下表中对应关系正确的是( )
| A | CH3CH3+Cl2 CH2===CH2+HCl―→CH3CH2Cl | 均为取代反应 |
| B | 由油脂得到甘油 由淀粉得到葡萄糖 | 均发生了水解反应 |
| C | Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 Zn+Cu2+===Zn2++Cu | 均为单质被还原的置换反应 |
| D | 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Cl2+H2O===HCl+HClO | 均为水作还原剂的氧化还原反应 |