题目内容

【题目】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质,回答下列问题:

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 ______ 。

(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 ______

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 ______ 。

(4)丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/L FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置, CCl4层显紫色;

②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。

实验②检验的离子是 ______(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有 ______(填离子符号),反应的离子方程式为 ______ 。

(5)丁组同学向盛有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 ______ ;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 ______ ,生成沉淀的原因是 ______(用平衡移动原理解释)

【答案】防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 隔绝空气 Fe2+ Fe3+ 2Fe3++2I-2Fe2++I2 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促进Fe3+水解平衡正向移动

【解析】

(1) Fe2+具有还原性,能被空气中的氧气氧化成Fe3+。答案为:防止Fe2+被氧化。

(2) Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,本身被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

(3)空气中溶解的氧气也能将Fe2+氧化,所以加煤油以隔绝空气。答案为:隔绝空气。

(4第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,证明溶液中含有Fe2+。

答案为Fe2+。

由“第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红”可知,溶液中仍含有Fe3+。答案为Fe3+。

由“第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置, CCl4层显紫色”,溶液中有I2生成。反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2。答案为:2Fe3++2I-2Fe2++I2

(5)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,说明反应生成了Fe3+,发生反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。

答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

一段时间后,溶液中有气泡出现,说明反应生成了气体,该气体应为氧气,是Fe3+催化双氧水分解所致。答案为:Fe3+催化H2O2分解产生O2

生成的沉淀应该为Fe(OH)3,其原因是双氧水分解放热,促进了Fe3+的水解。答案为:H2O2分解反应放热,促进Fe3+水解平衡正向移动。

练习册系列答案
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【题目】利用化学原理对废气、废水进行脱硝、脱碳处理,可实现绿色环保、废物利用,对构建生态文明有重要意义。

Ⅰ.脱硝:

(1)H2还原法消除氮氧化物

已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+133 kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44 kJ/mol

H2的燃烧热ΔH3=-285.8 kJ/mol

在催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式为__________。

(2)用NH3催化还原法消除氮氧化物,发生反应:

4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH<0

相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同催化剂,产生N2的量随时间变化如图所示。

①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率v(NO)=____。

②下列说法正确的是____。

A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)

B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数

C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已达到平衡

D.若反应在恒容绝热的密闭容器中进行,当K值不变时,说明已达到平衡

(3)利用原电池反应可实现NO2的无害化,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,电解质溶液为NaOH溶液,工作一段时间后,该电池正极区附近溶液pH_____(填“增大”“减小”或“不变”),负极的电极反应式为________。

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(4)用甲醇与CO反应生成醋酸可消除CO污染。常温下,将a mol/L醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),忽略溶液体积变化,计算醋酸的电离常数Ka=________(用含a、b的代数式表示)。

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