【題目】Fe(NO3)3是一種重要的媒染劑和金屬表面處理劑,易溶于水、乙醇,微溶于硝酸,具有較強的氧化性。某學習小組利用如圖裝置制備Fe(NO3)3并探究其性質。
回答下列問題:
步驟一:制備Fe(NO3)3
a中加入100mL8mol·L-1硝酸,b中加入5.6g鐵屑,將硝酸與鐵屑混合后水浴加熱。
(1)儀器b的名稱是___。
(2)反應過程中觀察到b中鐵屑溶解,溶液變黃色,液面上方有紅棕色氣體產生,儀器b中反應的離子方程式是___。
(3)c中所盛試劑是___,倒扣漏斗的作用是___。
(4)若要從反應后的溶液中得到Fe(NO3)3晶體,應采取的操作是:將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、用____洗滌、干燥。
步驟二:探究Fe(NO3)3的性質
i.測得0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液的pH約等于1.6。
ii.將5mL0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液倒入有銀鏡的試管中,約1min后銀鏡完全溶解。
(5)使銀鏡溶解的原因可能有兩個:a.NO3(H+)使銀鏡溶解;b.__使銀鏡溶解。為證明b成立,設計如下方案:取少量銀鏡溶解后的溶液于另一支試管中,___。
【答案】圓底燒瓶 Fe+3NO3-+6H+Fe3++3NO2+3H2O NaOH溶液 防止倒吸 硝酸或HNO3 Fe3+ 滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液,若有藍色沉淀生成,則可證明原因b成立
【解析】
(1)看圖知儀器b的名稱;
(2)該反應生成硝酸鐵、二氧化氮和水;
(3)c中所盛試劑能吸收二氧化氮,倒扣漏斗的作用是防倒吸;
(4)結合信息選擇洗滌Fe(NO3)3晶體的方法;
(5)除硝酸之外另外的氧化劑使銀鏡溶解,用特征反應檢驗產物即可;
(1)儀器b為圓底燒瓶;
答案為:圓底燒瓶;
(2)鐵和稀硝酸反應生成硝酸鐵、二氧化氮和水,故離子方程式為:Fe+3NO3-+6H+ Fe3++3NO2+3H2O;
答案為:Fe+3NO3-+6H+ Fe3++3NO2+3H2O;
(3)二氧化氮有毒,是一種空氣污染物,故c中所盛試劑可選NaOH溶液,它能吸收二氧化氮,氣體被吸收后可能引起倒吸,倒扣漏斗的作用是防倒吸;
答案為:NaOH溶液;防止倒吸;
(4)題目提供信息:硝酸鐵易溶于水、乙醇,微溶于硝酸,故選硝酸洗滌Fe(NO3)3晶體除去其表面可溶性雜質;
答案為:硝酸或HNO3;
(5)除硝酸之外,另外的氧化劑也可使銀鏡溶解,題目顯示,硝酸鐵有較強氧化性,故有可能發(fā)生Ag+Fe3+=Ag++Fe2+而溶解銀,可通過特征反應檢驗產物中是否存在亞鐵離子,故取反應后的溶液,滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液,若有藍色沉淀生成,則可證明原因b成立;
答案為:Fe3+;滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液,若有藍色沉淀生成,則可證明原因b成立。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】二氧化硫的污染臭名昭著,含硒的化學藥物卻有望迎來美名。某環(huán)保車間將含SO2、NO煙氣經O3預處理后用CaSO3水懸浮液吸收。O3氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應的熱化學方程式為
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9 kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1
(1)實驗表明,在常溫下反應:3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)正向自發(fā),試說明原因:_____。
(2)將NO與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中,其轉化過程如圖所示,試寫出反應I的離子反應方程式:___________,反應II的離子方程式:________________。
(3)用CaSO3水懸浮液處理二氧化氮,若在吸收液中加入Na2SO4溶液,能提高NO2的吸收速率,其主要原因是___________;達到平衡后,溶液中c(SO32-)=__________[用c(SO42-、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示]。
(4)氮的氧化物還可以通過電解法處理獲得氮氣和氧氣,電解質為固體氧化物陶瓷,據圖寫出陰極的電極反應方程式:_______________。
(5)已知 SeO2與SO2的混合煙氣用水吸收可制得單質硒,過濾得粗硒,硒的部分物理性質如下表所示。某工藝采用真空蒸餾的方法提純獲得純硒,采用真空蒸餾的目的是_____。
(6)最近我國學者鎖定COVID-19的新靶點Mpro蛋白酶,通過先進篩選手段,在FDA批準的已上市和臨床實驗藥物中,發(fā)現(xiàn)老藥Ebselen()在細胞實驗中展現(xiàn)出優(yōu)異的抗病毒效果,優(yōu)于此前研究者設計的多種冠狀病毒Mpro蛋白酶的抑制劑N3,這兩類藥物都是抑制病毒的核苷酸的復制。Ebselen抑制病毒復制的最佳濃度為_____________,比較N3半數有效濃度有無與倫比的優(yōu)勢。從影響化學反應速率的因素分析,這類藥物的作用原理為_____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】燃煤煙氣中含有一定量的二氧化硫,會造成大氣污染。一定條件下,通過下列反應可以實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) H, 請回答:
⑴已知CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H1=-a kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) H2=-b kJ·mol-1
S(l)=S(s) H3=-c kJ·mol-1
則△H=_______kJ·mol-1。
⑵一定溫度下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,在不同條件下進行反應:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l),反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示:
①圖中三組實驗從反應開始至達到平衡時的反應速率v(CO)由大到小的次序為___( 填實驗序號); 與a組相比,c組改變的實驗條件可能是___。
②若b組反應進行到40min時達到平衡狀態(tài),此時測得容器中氣體的密度比反應前減少了12.8 g·L-1,則CO的物質的量濃度c(CO)=___,反應在此條件下的化學平衡常數K=___
⑶其他條件相同、催化劑不同時,SO,的轉化率隨反應溫度的變化如下圖,260°C時,______(填Fe2O3、NiO或Cr2O3)作催化劑反應速率最快;Fe2O3和NiO作催化劑均使SO2的轉化率達到最高,不考慮價格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是_______。
⑷SO2—O2質子交換膜燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三項目標,此電池的負極反應式為____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】.某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗:
(實驗原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O
(實驗內容及記錄)
實驗 編號 | 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min | |||
0.6mol/L H2C2O4 溶液 | H2O | 0.2mol/LKMnO4溶液 | 3mol/L稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 2.0 | 4.0 |
2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 1.0 | 4.0 | 1.0 | 2.0 | 6.4 |
請回答:
(1)根據表中的實驗數據,可以得到的結論是____。
(2)利用實驗1中數據計算,所在時間內用KMnO4的濃度變化表示的平均反應速率為:v(KMnO4)=____。
(3)該小組同學根據經驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示。但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據圖2所示信息提出了新的假設,并繼續(xù)進行實驗探究。
①該小組同學提出的假設是____。
②請你幫助該小組同學完成實驗方案,并填寫表中空白。
實驗 編號 | 室溫下,試管中所加試劑及其用量/mL | 再向試管中加入少量固體 | 室溫下溶液顏色褪至無色所需時間/min | |||
0.6mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol/LKMnO4溶液 | 3mol/L稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 2.0 | ___ | t |
③若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現(xiàn)象是______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氧化還原反應與四種基本反應類型的關系如圖所示,則下列化學反應屬于區(qū)域3的是( 。
A.2F2+2H2O═4HF+O2
B.AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3
C.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上制備相關物質,涉及的反應原理及部分流程較為合理的是
A. 制取鎂:海水 Mg(OH)2 MgOMg
B. 冶煉鋁:鋁土礦NaAlO2無水AlCl3Al
C. 制溴:濃縮海水Br2HBr(aq) Br2
D. 制碘:海帶海帶灰I2(aq) I2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按如圖所示裝置進行實驗,將液體A逐滴加入到固體B中,下列敘述不正確的是( 。
A.若A為濃鹽酸,B為KMnO4,C中盛品紅溶液,則C中溶液褪色
B.若A為醋酸,B為貝殼,C中盛Na2SiO3,則C中溶液中變渾濁
C.若A為濃氨水,B為生石灰,C中盛AlCl3溶液,則C中先產生沉淀后沉淀又溶解
D.實驗儀器D可以起到防止溶液倒吸的作用
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.由三種元素組成的化合物A,按如下流程進行實驗。
氣體B為黃綠色氣體單質, 沉淀C和D焰色反應為均為磚紅色。
(1)組成A的三種元素是______,A的化學式是______
(2)固體A與足量稀硫酸反應的化學方程式是______。
(3)請從化學反應原理的角度解釋(結合化學方程式)為什么沉淀C能轉化成 D______。
Ⅱ.常用的補鐵劑有硫酸亞鐵等,而乳酸亞鐵被人體吸收的效果比無機鐵好,它溶于水形成淡綠色的透明溶液,幾乎不溶于乙醇。它的制備方法有兩種:一是在FeCO3中加入乳酸;二是利用廢鐵屑制取純凈的三水合乳酸亞鐵晶體,其實驗流程如下圖所示:
(1)寫出制備方法一的離子反應方程式_______;
(2)操作①中不需要用到的儀器為________;
A.玻璃棒 B.坩堝 C.坩堝鉗 D.蒸發(fā)皿
(3)加入過量的試劑Y為_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室中所用少量氯氣是用MnO2和濃鹽酸制取的,用濃鹽酸200ml,其密度為1.19g·cm-3,HCl的質量分數為36.5%,跟MnO2恰好完全反應,產生了11.2L(標況)的氯氣。試計算:
①濃鹽酸的物質的量濃度?___
②求參加反應的HCl的物質的量?___
③被氧化的HCl的質量?___
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