题目内容

【题目】某小组在Fe2+检验实验中观察到异常现象,为探究“红色褪去”的原因,进行如下实验:

编号

实验I

实验II

实验III

实验步骤

将实验I褪色后的溶液分三份分别进行实验

为进一步探究“红色褪去”的原因,又进行以下实验

①

②取反应后的溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液

现象

溶液先变红,片刻后红色褪去,有气体生成(经检验为O2)

①无明显现象

②溶液变红

③产生白色沉淀

①溶液变红,一段时间后不褪色。

②无白色沉淀产生

分析上述三个实验,下列叙述不正确的是

A.在此实验条件下H2O2氧化Fe2+的速率比氧化SCN-的速率快

B.通过实验Ⅱ推出实验Ⅰ中红色褪去的原因是由于SCN-被氧化

C.通过实验Ⅰ和实验Ⅲ对比推出红色褪去只与H2O2的氧化性有关

D.综上所述,实验Ⅰ中红色褪去的原因与化学平衡移动原理无关

【答案】D

【解析】

氯化亚铁酸化的溶液中滴入KSCN溶液,滴入过氧化氢发生氧化还原反应,通入足量氧气,溶液变红且不褪色,说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,无硫酸钡沉淀生成,排除了生成的氧气氧化SCN-的可能,

A. 在此实验条件下H2O2氧化Fe2+的速率比氧化SCN-的速率快,所以溶液先变红,当SCN-被完全氧化后,红色褪去,故A正确;

B. 实验II中滴加FeCl3溶液不变红,说明无SCN-,滴加盐酸和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明SCN-被氧化为SO42-,可以推出实验Ⅰ中红色褪去的原因是由于SCN-被氧化,故B正确;

C. 对比实验Ⅰ、Ⅲ,实验Ⅰ排除了铁离子反应,而是SCN-离子反应,实验Ⅲ排除了生成的氧气氧化SCN-的可能,Ⅰ中红色褪去可以判定酸性条件下是H2O2的氧化性把SCN-离子氧化为硫酸根离子,故C正确;

D. 红色物质为Fe3+与SCN-结合形成的络合物,为可逆反应,当SCN-被氧化,平衡逆向移动,红色褪去,与化学平衡移动原理有关,故D错误;

故选D。

练习册系列答案
相关题目

【题目】AlN新型材料应用前景广泛,其制备与性质研究成为热点。

相关数据如下:

物质

熔点/℃

沸点/℃

与N2反应温度/℃

相应化合物分解温度/℃

Al

660

2467

>800

AlN:>2000 (>1400升华)

AlCl3:(>181升华)

Mg

649

1090

>300

Mg3N2:>800

(1)AlN的制备。

① 化学气相沉积法。

Ⅰ.一定温度下,以AlCl3气体和NH3为原料制备AlN,反应的化学方程式是____________________。

Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃(填字母)。

a.75~100 b.600~1100 c.2000~2300

② 铝粉直接氮化法。

Al与N2可直接化合为AlN固体,AlN能将Al包裹,反应难以继续进行。控制温度,在Al粉中均匀掺入适量Mg粉,可使Al几乎全部转化为AlN固体。该过程发生的反应有:__________________、_________和2Al + N2 2AlN。

③碳热还原法。

以Al2O3、C(石墨)和N2为原料,在高温下制备AlN。

已知:ⅰ. 2Al2O3(s) 4Al(g) + 3O2(g) H 1 =+3351 kJ·mol-1

ⅱ. 2C(石墨,s) + O2(g) = 2CO(g) H 2 =-221 kJ·mol-1

ⅲ. 2Al(g) + N2(g) = 2AlN(s) H 3 =-318 kJ·mol-1

运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响:______________________________________。

(2)AlN的性质。AlN粉末可发生水解。相同条件下,不同粒径的AlN粉末水解时溶液pH的变化如图所示。

① AlN粉末水解的化学方程式是____________________________________。

② 解释t1-t2时间内两条曲线差异的可能原因:_______________________________。

(3)AlN含量检测。向a g AlN样品中加入足量浓NaOH溶液,然后通入水蒸气将NH3全部蒸出,将NH3用过量的v1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余的H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,则样品中AlN的质量分数是________________________________。

【题目】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

(1)一氯胺(NH2Cl)是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:

①NH2Cl中Cl元素的化合价为_____________。

②NH2Cl发生水解反应的化学方程式为_____________________________。

(2)SO2和CO均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。有关资料如图1所示。则:

①常温常压下,质量均为11.2g的CO(g)和S(s)分别完全燃烧生成CO2(g)或SO2(g),放出的热量前者比后者多________kJ。

②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=___________________.

(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在一定温度范围内发生如下转化:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-xkJ/mol x>0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图2所示:

①催化效果最佳的是催化剂__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);b点v(正)___v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)

②此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_____________

(4)常温下,H2CO3的电离常数为:Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11。已知0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:

①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是_____(填序号)

A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)

B.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)

C.c(H2CO3)-c(CO32-)-c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1

②=________(结果保留三位有效数字)。

【题目】工业合成氨对人类生存贡献巨大,反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H

(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,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)=__。

(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__。

A.加入催化剂 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)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中的部分微粒)。

写出步骤c的化学方程式___;由图像可知合成氨反应的△H__0(填“>”“<”或“=”)。

(4)将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体,匀速通过装有催化剂的刚性反应器,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图。随着反应器温度升高,NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是_。

某温度下,混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×107Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为___(气体分压P分=P总×体积分数)。用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作KP),此温度下,该反应的化学平衡常数KP=__(分压列计算式、不化简)。

(5)合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整(SMR)。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2和H2,如Cads/C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①__②(填“>”“<”或“=”);控制整个过程②反应速率的是第__步(填“I”或“II”),其原因为__。

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