题目内容
【题目】I.请根据信息填空:
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应2FeCl3 +Cu ===2FeCl2 +CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为__________________;当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀的铜的质量为__________________。
(2)如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中,可观察到溶液变浑浊,试回答下列问题:
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①产生上述现象的原因是___________________________;
②写出有关反应的离子方程式___________________。
③由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
Ⅱ.在1×105 Pa和298 K时,将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ·mol-1)。下面是一些共价键的键能:(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键 | H2分子 | N2分子 | NH3分子 |
键能(kJ·mol-1) | 436 | 945 | 391 |
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是______(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)在298 K时,取1 mol N2和3 mol H2放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,理论上生成2molNH3时放出或吸收的热量为Q,则Q为________。
【答案】Cu 6.4g 镁片与稀盐酸反应为放热反应 Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑ 小于 放热 93kJ
【解析】
I.(1)根据负极:升失氧;正极:降得还分析;
(2)①氢氧化钙的溶解度随温度上升而减小;
②镁与盐酸发生置换反应,生成氯化镁和氢气;
③当反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应;
Ⅱ.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,计算反应热,在进行判断。
I.(1)该电池反应中,铜失电子发生氧化反应作负极,负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极是三价铁离子得电子发生还原反应,电极反应为:2Fe3++2e-=2Fe2+,当线路中转移0.2mol电子时,反应的Cu为0.1mol,其质量为0.1mol×64g/mol=6.4g。
答案:Cu 6.4
(2)①镁与盐酸剧烈反应,产生氢气并放出大量的热,由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,所以饱和石灰水升温后析出的氢氧化钙使溶液呈浑浊状;
答案:镁片与稀盐酸反应为放热反应
②镁与盐酸发生置换反应,生成氯化镁和氢气,反应的离子方程式为Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑ ;
答案:Mg +2H+ =Mg2+ +H2↑
③当反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片的盐酸的总能量;
答案:小于
Ⅱ.反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据键能可知,N2+3H2
2NH3,该反应的反应热△H=436kJ/mol×3+945kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-93kJ/mol,因为△H为负值所以为放热反应,一定条件下由氢气和氮气反应生成2mol NH3需要放出的能量是93KJ;
答案:放热 93kJ
【题目】海水是一个巨大的化学资源宝库,利用海水可以获得很多化工产品。
(1)海水中制得的氯化钠可用于生产烧碱及氯气。反应的离子方程式是______________。
(2)利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):
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将Br2与Na2CO3反应的化学方程式补充完整:_________
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(3)盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):![]()
生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH) 2 | 9.6 | 11.1 |
①步骤②中需控制pH=9.8,其目的是________________________________。
②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe(OH)3沉淀的离子反应方程式是______________________。
③步骤③需在HCl保护气中加热进行,请用化学平衡移动原理解释原因________。
④NaClO还能除去盐卤中的CO(NH2)2,生成盐和能参与大气循环的物质。除去0.1mol CO(NH2)2时消耗NaClO_______g。