3.工业上常用电解氯化亚铁的方法获得氧化剂,吸收有毒的气体.某小组同学欲探究1 mol/L FeCl2溶液的电解产物.
(1)在配制1 mol/L FeCl2溶液时,通常加入少量稀盐酸和铁粉,其原因是加酸抑制Fe2+水解,加Fe粉防止Fe2+氧化.
(2)甲同学预测电解FeCl2溶液现象:阳极和阴极分别有气泡生成.阳极的气体可能是Cl2
(3)设计实验Ⅰ验证上述猜测.实验装置和现象如下:
序号实验装置阳极实验现象阴极
实验Ⅰ
电压1.5V电解1 mol/L FeCl2溶液,pH=4.9
阳极表面没有气泡生成;阳极附近溶液逐渐变浑浊,颜色变成黄绿色;最终石墨电极表面附有少量红褐色固体.没有观察到气泡生成,铜电极表面有银灰色金属光泽的固体析出.
已知:Fe(OH)3开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8甲同学取阳极附近浑浊液于试管中,滴加KSCN溶液,没有明显变化,但是滴加少量盐酸后,溶液变成红色,说明阳极未发现Cl2生成,产物是Fe(OH)3
(4)乙同学推测阴极未产生气体的原因可能与溶液的酸性强弱有关,设计如下对比实验:电解不同pH 的1 mol/L FeCl2溶液
实验序号pH阳极阴极
是否有气泡产生湿润淀粉碘化钾试纸是否变蓝电极附近溶液颜色变化是否有气泡产生电极表面是否出现镀层
实验Ⅱ2.4未变色黄绿色,少量浑浊
实验Ⅲ-0.4未变色黄绿色,无浑浊
由实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论是阴极在酸性较强时,H+优先于Fe2+放电.
(5)实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均未观察到Cl2产生,乙同学继续实验探究,猜测可能是电压对实验实验的影响,设计对比实验如下:
不同电压下电解1 mol/L FeCl2溶液
实验序号电压
(V)
阳极阴极
是否有气泡产生湿润淀粉碘化钾试纸是否变蓝电极附近溶液颜色变化是否有气泡产生电极表面是否出现镀层
实验Ⅳ3未变色缓慢变成黄绿色,有浑浊少量有,约1min
实验Ⅴ6少量变蓝很快变成黄绿色,有浑浊大量有,迅速
①实验Ⅴ中阳极产生的Cl2将Fe2+氧化为Fe3+.有关反应方程式是Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
②实验Ⅳ和Ⅴ中,阴极都有镀层出现,阴极的电极反应式是Fe2++2e-═Fe
(6)根据Ⅰ~Ⅴ实验探究,电解时影响离子放电顺序的因素有(写出两点):电压、溶液的酸碱性.
19.N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol.在500℃、20MPa时,将N2和H2通入到体积为2L的密闭容器中,反应过程中各种物质的物质的量变化如图1所示:

(1)10min内用NH3表示该反应的平均速率,v(NH3)=0.005mol/(L.min).
(2)在10-20min内NH3浓度变化的原因可能是a(填字母).
a.加了催化剂          b.降低温度           c.增加NH3的物质的量
(3)该可逆反应达到平衡的标志是c e(填字母)
a.3v(H2=2v(NH3
b.混合气体的密度不再随时间变化
c.容器内的总压强不再随时间而变化
d.N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2
e.单位时间生成mmolN2的同时消耗3mmolH2
f.amolN=N键断裂的同时,有6amolN-M键合成
(4)第一次平衡时,平衡常数K1=$\frac{(\frac{0.3}{2})^{2}}{\frac{0.25}{2}×(\frac{0.15}{2})^{3}}$(用数学表达式表示).NH3的体积分数是45.5%(保留2位小数).
(5)在反应进行到25min时,曲线发生变化的原因是分离出0.1molNH3
(6)已知:
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
若有17g氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为226.3kJ;
(7)安阳燃料电池具有很大的发展潜力.安阳燃料电池工作原理如图2所示:
①b电极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-
②一段时间后,需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因是由于电池反应生成水,4NH3+3O2=2N2+6H2O,所以电解质中氢氧根浓度减小,即碱性减弱,pH减小,为维持碱溶液的浓度不变需要向装置中补充KOH.
 0  161388  161396  161402  161406  161412  161414  161418  161424  161426  161432  161438  161442  161444  161448  161454  161456  161462  161466  161468  161472  161474  161478  161480  161482  161483  161484  161486  161487  161488  161490  161492  161496  161498  161502  161504  161508  161514  161516  161522  161526  161528  161532  161538  161544  161546  161552  161556  161558  161564  161568  161574  161582  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网