【题目】某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验:
实验I:将Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为:_________________。
(2)探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:
实验方案 | 现象 | 结论 |
步骤1:取4mL____mol/LCuSO4溶液向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 | 产生白色沉淀 | CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀 |
步骤2:取______________,向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 | 无明显现象 |
查阅资料:ⅰ.SCN-的化学性质与I-相似,ⅱ.2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
则Cu2+与SCN-反应的离子方程式为________________。
实验Ⅱ:将Fe2+转化为Fe3+
实验方案 | 现象 |
向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入1mL8mol/L稀硝酸 | 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色 消失,溶液变为黄色 |
探究上述现象出现的原因:
查阅资料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)
(3)用离子方程式解释NO产生的原因____________。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析:
反应Ⅰ:Fe2+与HNO3反应;反应Ⅱ:Fe2+与NO反应
①依据实验现象,甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ_______(填“快”或“慢”)。
②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应,并通过实验证明其猜测正确,乙设计的实验方案是_________________________。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因____________。
【答案】 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 0.1 取4mL 0.2mol·L-1 FeSO4溶液 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 慢 取反应后的黄色溶液于试管中,向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无明显变化,说明反应I是不可逆反应 Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,导致溶液中Fe2+浓度降低,导致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移动,最终Fe(NO)2+完全转化为Fe3+,溶液由棕色变为黄色;
【解析】(1)Fe3+与Cu粉发生反应生成铜离子与亚铁离子,反应离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;(2)由反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知图1中得到溶液中Fe2+为0.2mol/L,Cu2+为0.1mol/L,分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液,滴入KSCN溶液进行对照实验,故实验方案为:步骤1:取4mL 0.1mol/L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液;步骤2:取4mL 0.2mol/L FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液;由题目信息ii可知,Cu2+与SCN-反应生成CuSCN沉淀,同时生成(SCN)2,反应离子方程式为:2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;(3)亚铁离子具有还原性,酸性条件下硝酸根具有强氧化性,反应生成铁离子、NO与水,反应离子方程为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;(4)①溶液先变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色,反应速率快的反应现象最先表现,反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的慢;②反应中硝酸过量,若存在平衡,溶液中含有Fe2+,否则没有Fe2+,具体的实验方案是:取反应后的黄色溶液于试管中,向其中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无明显变化,说明反应I是不可逆反应;③Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,导致溶液中Fe2+浓度降低,导致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移动,最终Fe(NO)2+完全转化为Fe3+,溶液由棕色变为黄色。
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【题目】一定温度下,将1molM和1molN气体充入2L恒容密闭容器,发生反应M(g)+ N(g)xP(g)+Q(s),t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体P的浓度随时间变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应方程式中的x=1
B. t2时刻改变的条件是使用催化剂
C. t3时刻改变的条件是移去少量物质Q
D. t1~t3间该反应的平衡常数均为4
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【题目】某有机化合物 A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知 A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出 A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1:2:2:2:3,如下图所示。
方法三:利用红外光谱仪测得 A分子的红外光谱如下图所示。
请填空:
(1)A的分子式为 _____。
(2)A的分子中含一个甲基的依据是 _____。
a. A的相对分子质量
b. A的分子式
c. A的核磁共振氢谱图
d. A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为_______。
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【题目】如下图所示,A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置,提供的药品有:大理石、浓盐酸、锌粒、稀盐酸、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体,试回答以下问题:
(1)选用A装置可制取的气体有________;选用B装置可制取的气体有________;通常选用C装置制取的气体有________。
(2)标号为①、②的仪器名称依次是________、______________。
(3)写出利用上述有关药品制取Cl2的离子方程式:_______________________________。
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【题目】在1100℃,一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ/mol(a >0),下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 若生成1 mol Fe,则吸收的热量小于a kJ
B. 若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率加快,则化学平衡正向移动
C. 若增大压强反应向正反应方向进行
D. 若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态
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【题目】把Ca(OH)2溶入蒸馏水中,一定时间后达到以下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+ +2OH–,加入以下物质,可使Ca(OH)2(s)减少的是
A.CaOB.AlCl3C.NaOHD.CaCl2
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【题目】t℃时,水的离子积为KW,该温度下将a mol·L-1一元酸HA与b mol·L-1一元碱BOH等体积混合,要使混合液呈中性,必要的条件是
A. 混合液中,c(B+)=c(A-)+c(OH-) B. 混合液的pH=7
C. a=b D. 混合液中,c(H+)=
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【题目】铜及其化合物在很多领域有重要的用途,如氧化亚铜(Cu2O)可做半导体材料,胆矾 (CuSO4·5H2O)用于杀菌剂,磷酸氧铜[Cu4O(PO4)2]能充当电极的活性物质。请回答下列相关问题。
(1)写出基态Cu+离子的核外电子排布式____________________,与Cu同周期且与Cu原子最外层电子数相等的元素有______________________(填元素符号)。
(2)胆矾和磷酸氧铜中含有的非金属元素,其电负性由大到小的顺序为______________________。
(3)PO43-的VSEPR模型为______________________,中心原子P的杂化类型为 ___________,与其互为等电子体的离子有______________________(写出两种)。
(4)胆矾(CuSO4 5H2O)的结构示意图如下图,请结合示意图完成下列问题。
①将胆矾的化学式写成配合物的形式为______________________。
②胆矾中含有的微粒间作用力有______________________(填序号)。
a.离子键 b.极性键 c.金属键 d.配位键 e.氢键 f.非极性键
(5)胆矾在高温条件下会失水、分解生成CuO,加热CuO还会继续分解为Cu2O。
①Cu2O的熔点比Cu2S的__________(填“髙”或“低”),原因是____________________。
②CuO的晶胞结构如上图所示,可确定该晶胞中阴离子的个数为,O2-的配位数是__________。
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