题目内容
【题目】对于下列物质:①HNO3②CH4 ③NH4HSO4 ④Ba(OH)2 ⑤SO3⑥NaCl溶液⑦熔融的Al2(SO4)3⑧铜,请用序号作答:
(1)属于电解质的是____________,属于非电解质的是________________,能导电的是________________。
(2)将④的溶液滴加到①的溶液中的离子方程式______________________________。
(3)⑦溶于水的电离方程式__________。
【答案】 ①③④⑦ ②⑤ ⑥⑦⑧ H+ + OH- =H2O Al2(SO4)3 =2 Al3+ +3SO4 2-
【解析】(1)溶于水或在熔融状态下能够自身电离出离子的化合物是电解质,则属于电解质的是硝酸、硫酸氢铵、氢氧化钡和硫酸铝;溶于水和在熔融状态下均不能自身电离出离子的化合物是非电解质,则属于非电解质的是甲烷和三氧化硫,氯化钠溶液是混合物,铜是单质,二者均既不是电解质,也不是非电解质;含有自由移动离子或电子的物质可以导电,因此能导电的是氯化钠溶液、熔融的硫酸铝和金属铜。(2)将④的溶液滴加到①的溶液中发生中和反应,反应的离子方程式为H+ + OH- =H2O。(3)硫酸铝完全电离,溶于水的电离方程式为Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-。
【题目】文献记载,铁粉在稀硝酸中会放出氢气。某同学进行如下验证和对比实验。
实验I. 室温下 (20℃), 在恒压密闭容器内放入过量铁粉和 2.0 mL 0.5 mol·L–1 HNO3,立即有气体生成。充分反应后,所得溶液几乎无色,收集到无色气体 6.0 mL。将该气体通入有空气的试管,无明显变化。点燃气体,有尖锐爆鸣声,试管壁出现液滴。取反应后溶液,加入足量 NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时,蒸气略有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。
(1)气体产物为氢气的证据是______________________ 。
(2)根据实验现象, 写出铁粉与 0.5 mol·L–1 硝酸反应时还原反应的半反应方程式。① 2H+ + 2e– = H2↑; ②_____________ 。
(3)该同学对产生氢气的原因提出假设:
假设 1:该浓度的硝酸中 H+的氧化性大于NO3-;
假设 2: H+的还原速率大于NO3-的还原速率;
I. 验证假设 1:用____(Cu或Mg)粉与_____ 硝酸反应,说明假设1不成立。实验证据是______________________ 。
II. 验证假设 2: 改变条件重复实验 I,结果如下(气体成分和溶液成分检验的现象与实验 I 相似)。
序号 | 金属状态 | 反应温度 | 实验现象 |
a | 铁粉 | 40℃ | 溶液略带黄色,气体 3.4 mL。 |
b | 铁粉 | 60℃ | 黄色溶液,气体 2.6 mL。 |
①根据实验现象,你认为假设2是否成立?简述理由。__________________________
②试分析温度对铁粉与硝酸反应生成氢气体积的影响。__________________________
(4)改用 3 mol·L–1 HNO3与过量铁粉反应, 有无色气体生成, 溶液变为深棕色。气体接触空气显红棕色,不可燃。 根据以上结论解释生成还原产物的原因__________________________
(5)综上所述,金属与硝酸生成氢气,需要控制哪些条件?__________________________________