题目内容
18.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题:(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸(或氯化铁)反应制备,FeCl3可用铁粉和氯气反应制备.
(2)黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.高温下可发生反应:
3FeS2+8O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO2+Fe3O4,该过程中若有1.5mol FeS2参加反应,则反应过程中转移16mol电子.
(3)K2FeO4与Zn组成新型二次电池高铁电池,电解液为碱溶液,其反应式为:
3Zn(OH)2+2Fe(OH)2+4KOH$?_{放电}^{充电}$3Zn+2K2FeO4+8H2O,放电时电池的负极反应式为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2;充电时电解液的pH减小(填“增大”“减小”或“不变”之一).
(4)某同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成.产生气泡的原因是Fe3+催化H2O2分解产生O2;生成沉淀的原因是H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动(用平衡移动原理解释).
分析 (1)Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,Fe与氯气反应生成氯化铁;
(2)3FeS2+8O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO2+Fe3O4中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低;
(3)Zn元素的化合价升高,放电时负极上Zn失去电子;由电池反应可知,充电时消耗KOH;
(4)酸性条件下H2O2将亚铁离子氧化为铁离子;铁离子能催化H2O2分解产生氧气;从平衡角度分析.
解答 解:(1)在实验室中,FeCl2可用铁粉和盐酸(或氯化铁)反应制取;FeCl3可用铁粉和氯气反应制取,
故答案为:盐酸(或氯化铁);氯气;
(2)3FeS2+8O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6SO2+Fe3O4中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,1.5molFeS2参加反应,则消耗氧气为4mol,由O元素的化合价变化可知,转移的电子为4mol×2×(2-0)=16mol,
故答案为:16;
(3)Zn元素的化合价升高,放电时负极上Zn失去电子,电极反应为Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2,由电池反应可知,充电时消耗KOH,则pH减小,
故答案为:Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2;减小;
(4)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,发生的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe3+催化氧化H2O2分解产生O2,故一段时间后,溶液中有气泡出现;生成沉淀的原因是H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O; Fe3+催化氧化H2O2分解产生O2;H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动.
点评 本题为小综合,涉及氧化还原反应及原电池原理,把握反应中元素的化合价变化及发生的氧化反应为解答的关键,注意原电池与氧化还原反应的关系,题目难度不大.
| A. | O2 | B. | NO2 | C. | NO | D. | SO2 |
| A. | X、Y、Z元素的离子半径大小是X>Y>Z | |
| B. | X元素的氢化物沸点比同主族元素的氢化物低 | |
| C. | Q形成的单质在化学反应中只体现氧化性 | |
| D. | Q的氧化物对应水化物的酸性在同主族元素中是最强的 |
| A. | 分子式为C7H8O含有苯环且属于醇类的同分异构体有4种 | |
| B. | 乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色是发生了氧化反应 | |
| C. | 苯分子中所有原子都在同一平面上 | |
| D. | 乙酸乙酯少量乙酸杂质可加饱和NaOH溶液后经分液除去 |
| A. | 0.2molH2O和D2O形成的混合物中,含有中子的数目为2NA | |
| B. | 含有0.1molNH4+的氨水中,含有OH-的数目为0.1NA | |
| C. | 400mL1mol•L-1稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO),转移电子的数目为0.3NA | |
| D. | 30g乙酸和乙酸乙酯的混合物完全燃烧,消耗O2的分子数目为NA |
| A. | 利用图所示操作制备氢氧化铁胶体 | |
| B. | 利用图所示装置制取NH3 | |
| C. | 制备Fe(OH)2:用图所示装置,向试管中加入NaOH溶液,振荡 | |
| D. | 用图装置测定中和热 |
| A. | 第IIA族元素的金属性比第IIIA族元素的强 | |
| B. | 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 | |
| C. | O2-、F-、Na+、Mg2+半径逐渐减小 | |
| D. | 16O与18O得电子能力前者强 |
| 实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
| 温度(℃) | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| 显色时间(s) | 160 | 80 | 40 | 20 | 10 |
(1)该实验的目的是探究温度对反应速率的影响.
(2)实验试剂除了1mol/L KI溶液、0.1mol/L H2SO4溶液外,还需要的试剂是淀粉溶液,实验现象为无色溶液变蓝色.
(3)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是CD(填字母).
A.温度 B.试剂的浓度C.试剂的用量(体积) D.试剂添加的顺序
(4)由上述实验记录可得出的结论是每升高10℃,反应速率增大约2倍.