【题目】探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。 (各组实验中:所用FeCl3溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)
实验 | 金属 | 现象及产物检验 |
I | 镁条 | 立即产生大量气体;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜 色由棕黄色逐渐变为红褐色;片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体, 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。 |
II | 铜粉 | 无气体产生;溶液逐渐变为蓝绿色;取反应后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀。 |
(1)根据实验I的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到_________得以证实。
(2)已知Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe和Fe3O4,重复实验I,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后进行实验如下:
该实验说明黑色固体中一定含有_________,结合现象写出判断的理由_________。
②除上述结论外,分析实验I的现象,可知被还原得到的产物一定还有_________。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+<Fe2+<_________。
(4)继续研究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)与Fe的反应。
实验 | 金属 | 现象及产物检验 |
Ⅲ | 铁粉 | 持续产生少量气体;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色沉 淀,经检验,溶液pH=4;含有Fe2+,无Fe3+。 |
Ⅳ | 铁丝 | 无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶液 pH=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ。 |
①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有_________。
②已知:相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+。 结合实验I、Ⅱ,由反应中金属表面离子浓度的变化,推测实验III、IV现象差异的原因:_________。
【答案】一条光亮的“通路” Fe 滤纸ⅱ上无明显现象,说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+,所以滤纸ⅰ上粉末附近变蓝只能是Fe被氧化产生Fe2+ H2、Fe2+ H+ < Cu2+ < Fe3+ Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+( Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+) 由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+还原
【解析】
(1)胶体的重要性质就是具有丁达尔效应——用平行光照射时,从侧面能看到一条光亮的“通路”;(2)①由实验所得的黑色粉末与纯Fe3O4作对比实验,发现Fe3O4并不能与所加的试剂(含K3[Fe(CN)6]的3%NaCl溶液)发生作用,而黑色粉末能,从而间接证明了能与所加试剂发生作用的是铁粉;所以原黑色粉末中一定有铁粉,是铁粉被氧化产生了Fe2+;②从“立即产生大量气泡”判断产物中有氢气,从“加K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀”判断产物中有Fe2+;(3)根据实验Ⅰ、Ⅱ现象,以及金属活动性顺序表,金属离子氧化性强弱顺序为:Mg2+<Fe2+<H+ < Cu2+ < Fe3+,注意Fe3+的特殊强氧化性即可。(4)①实验Ⅲ中产生气泡是发生反应:Fe +2H+ =Fe2++H2↑,产生红褐色沉淀是发生反应:Fe3++3H2O Fe(OH)3 +3H+,有Fe2+无Fe3+,说明发生了反应:Fe+2Fe3+ = 3Fe2+;②用好题给信息“相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+”是解题的关键。由I、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+还原。
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【题目】A元素原子L层电子数是K层电子数的2倍,B元素原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,关于A、B元素的说法,下列正确的是
A.A元素一定是第2周期元素
B.A、B元素一定是同一周期元素
C.A、B元素可能属于同一主族
D.A、B元素一定分别位于第2、3周期
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【题目】近年来,我国(PCB)印刷电路板制造业发展迅速,总产值居世界第一。工业上常用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB表面的铜箔。
已知:①一定条件下,Cu与Cu2+反应可生成+ 1价铜。
②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl-形成CuCl32-进入溶液。
Ⅰ.蚀刻过程中将Cu转化为CuCl32-去除。
(1)蚀刻过程的离子方程式有_______、CuCl+2Cl- CuCl32-。
(2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因:______________。
Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的CuCl32-转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:
(1)化学再生:加入H2O2溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是______________。
(2)电解再生(电极不参与反应):按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu。
①在______极(填“a”或“b)”)回收得到金属Cu。
②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:________。
③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2混合后,还需补充试剂________,得到可循环使用的再生液。
④研究表明:其他条件不变,使用无膜电解槽再生时,一段时间后,电极上析出的Cu总量反而会随电解时间的増长而减少。解释Cu的总量减少的原因:________。
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【题目】已知下图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。A是由单质C在D中燃烧生成的淡黄色固体。B是最常见的无色液体,常温常压下,D、F、K均为无色无刺激性气味的气体。H和I焰色反应均为黄色。(反应中生成的部分物质已略去)
请回答下列问题:
(1)物质A的化学式为________。
(2)反应①的离子方程式为__________。
(3)反应②的化学方程式为_________。
(4)上述转化H→I的反应离子方程式_________________________。
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【题目】反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H =-akJ/mol(a>0),能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 2SO2(g) +O2(g) 2SO3(1) △H>-a kJ/mol
B. 过程II可能使用了催化剂,使用催化剂不可以提高SO2的平衡转化率
C. 反应物断键吸收能量之和小于生成物成键释放能量之和
D. 将2molS02(g)和1 mol 02(g)置于一密闭容器中充分反应后放出的热量小于a kJ
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【题目】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列有关叙述错误的是
A. 雾和霾的分散质不同分散剂相同 B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
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