(四)Fe.Fe2+.Fe3+的相互转化 [讨论]试举例说明右图关系: 写出有关化学方程式或离子方程式 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2009?湖北模拟)现有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次递增.已知,A、C为短周期非金属元素,其单质在常温下均为气体,两单质混合见光爆炸生成AC,AC溶液显强酸性.B、D为金属元素,B的原子序数为D的一半,D与C2和AC溶液反应分别得DC3和DC2,烧碱溶液不能与D单质反应,而能与B单质反应.请回答下列问题:
(1)C的原子结构示意图为
Cl
Cl
;B在周期表中的位置是
第三周期第IIIA族
第三周期第IIIA族

(2)用电子式表示AC的形成过程

(3)写出B单质与NaOH溶液反应的离子方程式
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(4)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,右图是该方法处理污水的实验装置示意图(B、D金属单质作电极).实验过程中,污水的pH始终保持在5.0~6.0之间.接通电源后,阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去,起到浮选净化作用;阳极产生的沉淀具有吸附性,吸附污物而沉积,起到凝聚净化作用.阳极的电极反应有两个,分别是2H2O-4e-=4H++O2↑和
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
.阳极区生成沉淀的离子方程式是
4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+
4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+

(5)一定条件下,2mol B与3mol D的氧化物W恰好反应,则W的化学式
FeO
FeO

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铁生锈是比较常见的现象,某实验小组,为研究铁生锈的条件,设计了以下快速易行的方法:

首先检查制氧气装置的气密性,然后按图连接好装置,点燃酒精灯给药品加热,持续3分钟左右,观察到的实验现象为:①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗,发生锈蚀;②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮,没有发生锈蚀;③中潮湿的铁丝依然光亮.
试回答以下问题:
(1)由于与接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于
电化学腐蚀
电化学腐蚀
.能表示其原理的电极反应为负极
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+

正极
2H2O+O2+4e-═4OH-
2H2O+O2+4e-═4OH-

(2)仪器A的名称为
球形干燥管
球形干燥管
,其中装的药品可以是
碱石灰
碱石灰
,其作用是
干燥氧气
干燥氧气

(3)由实验可知,该类铁生锈的条件为①
与氧气接触
与氧气接触
;②
与水接触
与水接触
;决定铁生锈快慢的一个重要因素是③
氧气浓度
氧气浓度

(4)将洁净的金属片A、B、C、D 分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图2所示).在每次实验时,记录电压指针的移动方向和电压表的读数如表所示:
金属 电子流动方向 电压/V
A A→Fe +0.76
B Fe→b -0.18
C C→Fe +1.32
D D→Fe +0.28
已知构成原电池两电极的金属活动性相差越大,电压表读数越大.请判断:
①A、B、C、D四种金属中活泼性最强的是
C
C
(用字母表示)
②若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后,则在滤纸上能看到有白色物质析出,后迅速变为灰绿色,最后变成褐色.则滤纸上方的金属片为
B
B
(用字母表示)

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(2011?兖州市三模)I.A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,它们之间相互关系如图1所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素.请填写下列空白:

(1)A、B、C、D、E、F六种物质中含有的同一种元素在周期表中位置
第四周期、第Ⅷ族
第四周期、第Ⅷ族

(2)写出反应④的离子方程式
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2

(3)若向气体K的水溶液中加入盐酸,使其恰好完全反应,所得溶液的pH
7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:
NH4++H2O NH3?H2O+H+
NH4++H2O NH3?H2O+H+

II.电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用.阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用.某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置如图2所示.
(1)电解池阳极的电极反应分别是①
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
; ②4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极.已知负极的电极反应是:CH4+4
CO
2-
3
-8e-=5CO2+2H2O
①正极的电极反应是
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-

②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定.为此电池工作时必须有部分A物质参加循环.则A物质的化学式是
CO2
CO2

(3)实验过程中,若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况)
11.2
11.2
 L.

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Ⅰ.同学甲选用下图所示仪器制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是:
a→e→d→
c
c
b
b
h
h
j
j
g
g


Ⅱ.同学乙善于利用类比的方法学习,他根据已知资料:硝酸能把铁氧化成Fe(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当C12足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证该观点是否正确,他将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3;B是FeCl2
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验.请填写下表中的相应空格.
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中含有FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化 固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式:
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3
2Fe+3Cl2
 点燃 
.
 
2FeCl3

(4)实际应用:FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2,同学们设计了从废液中回收Cu的方案:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤.在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反后,再过滤即得到铜.该方案涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
;请写出该方案涉及的反应的离子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2
2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、Fe+2H+=Fe2++H2

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二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂,汽油的抗震剂,抗辐射剂等.二茂铁[(C5H5--2Fe2+].其分子结构如右图所示.二茂铁是橙黄色针状晶体,熔点173℃,沸点249℃,有强的热稳定性.不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸,但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃,对空气和湿气都稳定.二茂铁具有芳香性,环上发生的反应类似于苯环.
二茂铁常见制备方法:
①合成法:由金属钠与环戊二烯()在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应,先制得环戊二烯钠,然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁.
②电解法:电解时,以铁板和镍板作电极,电解液为碘化钠的环戊二烯溶液.阅读以上材料,试回答下列问题:
(1)环戊二烯与二茂铁中各有
3
3
种和
1
1
种化学环境不同的氢原子.
(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐((CH3CO)2O)混合发生磺化反应生成一取代物的反应式:

(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式:
2+2Na
THF
2+H2
2+2Na
THF
2+H2
2+FeCl2
THF
+2NaCl
2+FeCl2
THF
+2NaCl

(4)写出电解法制备二茂铁的阳极反应
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
,碘化钠的作用是
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化

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同步练习册答案