某小组同学为比较酸性条件下NO3-、SO42-、Fe3+的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。

实验记录如下:

实验操作

实验现象

I

打开活塞c,将过量稀HNO3加入装置B中,关闭活塞c

B中浅绿色溶液立即变为深棕色;一段时间后,溶液最终变为黄色。

II

用注射器取出少量B装置中的溶液,加入KSCN溶液

溶液变为红色。

III

打开活塞b,向A装置中加入足量硫酸,关闭活塞b

A中产生气体;B中有气泡,液面上有少量红棕色气体生成。

IV

一段时间后,用注射器取出少量B装置中的溶液,……

……

V

打开活塞a,通入一段时间空气

————

请回答下列问题:

(1)保存Fe(NO3)2溶液时,常加入铁粉,目的是(用化学方程式表示)________。

(2)实验I中,发生反应的离子方程式是________。

(3)资料表明,Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe(NO)]2+: Fe2+ + NO[Fe(NO)]2+

用平衡移动原理解释实验I中溶液由深棕色变为黄色的原因是________________________。

(4)分析实验现象,同学们得出了结论。则:

① 实验IV的后续操作是________________,观察到的现象是________________。

② 由实验得出的结论是_______________________。

(5)实验反思

① 实验操作V的目的是_______________________________________。

② 实验操作III,开始时B中溶液的颜色并无明显变化,此时溶液中发生反应的离子方程式是________。

③ 有同学认为装置中的空气会干扰实验结论的得出,应在实验前通一段时间的氮气。你是否同意该看法,理由是________________________________________。

硫化氢(H2S)是一种有毒的可燃性气体,用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为2H2S+3O2+4KOH=2K2SO3+4H2O。

(1)该电池工作时正极应通入

(2)该电池的负极电极反应式为:

(3)该电池工作时负极区溶液的pH (填“升高”“不变”“降低”)

(4)有人提出K2SO3可被氧化为K2SO4,因此上述电极反应式中的K2SO3应为K2SO4,某学习小组欲将电池工作一段时间后的电解质溶液取出检验,以确定电池工作时反应的产物。实验室有下列试剂供选用,请帮助该小组完成实验方案设计。

0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,1mol·L-1HNO3,1mol·L-1H2SO4,1mol·L-1HCl,0.1mol·L-1Ba(OH)2,0.1 mol·L-1 BaCl2。

实验步骤

实验现象及相关结论

①取少量电解质溶液于试管中,用pH试纸测其pH。

试纸呈深蓝色,经比对溶液的pH约为14,说明溶液中有残余的KOH。

②继续加入( )溶液,再加入( )溶液,振荡。

若有白色沉淀产生,则溶液中含有K2SO4。

若无白色沉淀产生,则溶液中没有K2SO4

③另取少量电解质溶液于试管中,滴入2~3滴0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液,振荡

( )

(5)若电池开始工作时每100mL电解质溶液含KOH 56g,取电池工作一段时间后的电解质溶液20.00mL,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉沉在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为11.65g,计算电池工作一段时间后溶液中KOH的物质的量浓度( )。(结果保留四位有效数字,假设溶液体积保持不变,已知:M(KOH)=56,M(BaSO4)=233,M(BaSO3)=217)

目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:

(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:

容器

容积/L

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

C(s)

H2O(g)

H2(g)

2

T1

2

4

3.2

8

1

T2

1

2

1.2

3

①T1℃时,该反应的平衡常数K=

②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度 (填字母)。

A.=0.8 mol·L-1 B.=1.4 mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4 mol·L-1

③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是 (填字母)。

A.0.6 mol 1.0 mol 0.5 mol 1.0 mol

B.0.6 mol 2.0 mol 0 mol 0 mol

C.1.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 2.0 mol

D.0.25 mol 0.5 mol 0.75 mol 1.5 mol

(3)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:

2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)

已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:

投料比[n(H2) / n(CO2)]

500 K

600 K

700 K

800 K

1.5

45%

33%

20%

12%

2.0

60%

43%

28%

15%

3.0

83%

62%

37%

22%

①该反应的焓变△H 0,熵变△S 0(填>、<或=)。

②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。

 0  146886  146894  146900  146904  146910  146912  146916  146922  146924  146930  146936  146940  146942  146946  146952  146954  146960  146964  146966  146970  146972  146976  146978  146980  146981  146982  146984  146985  146986  146988  146990  146994  146996  147000  147002  147006  147012  147014  147020  147024  147026  147030  147036  147042  147044  147050  147054  147056  147062  147066  147072  147080  203614 

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