宁波高考化学专题题库∶化学反应原理的综合题
高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题含答案(1)

高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题含答案(1)1 .甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。
回答下列问题:(1)已知甲醇分解反应:CH3OH(g)? CO(g)+2H2(g) △H1=+90.64 kJ m·ol -1;CO(g)+H2O(g) ? CO2(g)+H2(g) △H2=-41.20 kJ m·ol-1。
CH3OH(g)+H2O(g) ? CO2(g)+3H2(g) △ H3= ______ k J m·ol-1。
(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(III)表Pd(III)表面的物种用*标注。
___________________________________________ 。
(3)在0.1MPa 下,将总进料量为1 mol 且n(CH3OH):n(H2O)=1: 1.3 的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水蒸气变换反应的速率随温度的升高明显下降,原因是②平衡时,测得CH3OH 的含量在给定温度范围内极小,H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量与反应温度的关系如图所示,曲线b、 c 对应物质的化学式分别为、(4)573.2K 时,向一刚性密闭容器中充入 5.00 MPa CH3OH 使其分解,t h 后达平衡时H2的物质的量分数为60%,则___________ t h 内v(CH3OH)=MPa · h-1,其分压平衡常数K p=____ MPa2。
【答案】+49.44 CH2O*+2H*=CHO*+3H* (或CH2O*=CHO*+H*)随温度升高,催化活性降低CO2 H2O(g) 3.75 168.75t【解析】【分析】【详解】(1)甲醇分解反应:CH3OH(g)? CO(g)+2H2(g)△ H1=+90.64 kJ m·ol-1;①水蒸气变换反应:CO(g)+H2O(g)? CO2(g)+H2(g)△ H2=-41.20 kJ m·ol-1。
高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题含答案

高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题含答案一、化学反应原理1.自20世纪60年代以后,人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。
它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。
某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验:实验一:测定硫的质量:(1)连接装置,请填写接口顺序:b 接____________________(2)检查装置的气密性,在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液,在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液.(3)通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色.(4)待固体完全转化后,取C 中的4KMnO 溶液3mL ,用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。
记录数据如下: 滴定次数 待测溶液体积/mL消耗碘化钾溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度 13.00 1.00 7.50 23.00 1.02 6.03 3 3.00 1.005.99 实验二:测定铁的质量:取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH 溶液,过滤后取滤渣,经灼烧得0.32g 固体.试回答下列问题:(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________(2)滴定终点的判断方法是_________(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出,撤去B 装置,对实验没有影响,你的看法是______(选填“合理”或“不合理”),理由是_________(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________(6)下列操作,可能引起x y :偏大的是_________a.滴定剩余4KMnO 溶液时,KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b.配制KI 溶液时,定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡d.实验二中,对滤渣灼烧不充分【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管,把末端插入水槽中,关闭活塞,用酒精灯微热硬质试管A ,导管长导管口有气泡产生,撤去酒精灯,导管形成一段水柱,说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++45Fe S acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O 2反应,得到SO 2,测点SO 2的含量,用酸性高锰酸钾吸收,再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全,再接尾气吸收。
高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题

高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题【母题来源】2022年全国甲卷【母题题文】金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石()2TiO 转化为4TiCl ,再进一步还原得到钛。
回答下列问题:(1)2TiO 转化为4TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。
在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:(ⅰ)直接氯化:-1-222421p1TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g) ΔH =172kJ mol ,K =1.010⋅⨯(ⅱ)碳氯化:-1122242p2TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (g)+2CO(g)ΔH =-51kJ mol ,K =1.210Pa ⋅⨯①反应22C(s)+O (g)=2CO(g)的ΔH 为_______-1kJ mol ⋅,p K =_______Pa 。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是_______。
③对于碳氯化反应:增大压强,平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”);温度升高,平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在51.010Pa ⨯,将2TiO 、C 、2Cl 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。
体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应2C(s)CO (g)2CO(g)+=的平衡常数()p K 1400=℃_______Pa 。
②图中显示,在200℃平衡时2TiO 几乎完全转化为4TiCl ,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是_______。
(3)2TiO 碳氯化是一个“气—固—固”反应,有利于2TiO C -“固—固”接触的措施是_______。
【答案】(1) -223 1.2×1014 碳氯化反应气体分子数增加,∆H 小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 向左 变小(2) 7.2×105 为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的TiCl 4产品,提高效益 (3)将两固体粉碎后混合,同时鼓入Cl 2,使固体粉末“沸腾”【试题解析】(1)①根据盖斯定律,将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O 2(g)=2CO(g),则∆H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol ;则Kp=p p1K K 2=12-21.210Pa1.010⨯⨯=1.2×1014Pa ; ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,因为碳氯化反应气体分子数增加,∆H 小于0,是熵增、放热过程,熵判据与焓判据均是自发过程,而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程;③对应碳氯化反应,气体分子数增大,依据勒夏特列原理,增大压强,平衡往气体分子数减少的方向移动,即平衡向左移动;该反应是放热反应,温度升高,平衡往吸热方向移动,即向左移动,则平衡转化率变小。
高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题附详细答案

高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题附详细答案一、化学反应原理1.三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇等有机溶剂,光照或受热易分解。
实验室要制备K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I .FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸,加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液,继续加热并搅拌一段时间后冷却,将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
(1)制备FeC 2O 4·2H 2O 时,加入3mol /L 硫酸的作用是________________________。
II .K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液,水浴加热至40℃,缓慢加入过量3%的H 2O 2溶液并不断搅拌,溶液中产生红褐色沉淀,H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间,然后滴加饱和H 2C 2O 4溶液使红褐色沉淀溶解。
向溶液中再加入10mL 无水乙醇,过滤、洗涤、干燥。
(2)制备过程中有两个反应会生成K 3[Fe(C 2O 4)3],两个化学方程式依次是:______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
(3)H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III .2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 晶体于锥形瓶中,加入50mL 蒸馏水和15mL3mol /L 的硫酸,用0.02000mol /L 的标准KMnO 4溶液滴定,重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
高考化学 化学反应原理综合试题含详细答案

高考化学化学反应原理综合试题含详细答案一、化学反应原理1.某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应:方案一:如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片,然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃,随后,温度逐渐下降至30 ℃,最终停留在20 ℃。
方案二:如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1硫酸溶液,再向其中加入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发现小木片脱落下来。
方案三:如图3,甲试管中发生某化学反应,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反应过程中,通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面①氧化钙与水左低右高②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)?③铝片与烧碱溶液左低右高④铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题:(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,写出该反应的离子方程式:___________。
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因是___________。
(3)方案二中,小木片脱落的原因是________,由此得出的结论是__________________。
(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,则U形管里红墨水液面:左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
(5)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应,如果放置较长时间,可观察到U形管里的现象是______________。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为________,说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量【答案】放热 2Al+6H+===2Al3++3H2↑反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于【解析】【分析】【详解】(1)金属与酸的反应是放热反应,因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应,该反应的离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑,故答案为放热;2Al+6H+===2Al3++3H2↑;(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低,故答案为反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低;(3)方案二中,反应放出的热量,使得蜡烛熔化,小木片脱落,故答案为蜡烛熔化;氢氧化钠与硫酸的反应放热;(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,装置中气体的压强增大,U形管里红墨水液面:左边低于右边,故答案为低于;(5)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是放热反应,如果放置较长时间,热量散失,装置中气体的压强与外界压强相等, U形管中红墨水液面左右相平,故答案为放热;红墨水液面左右相平;(6)方案三实验②属于吸热反应,U形管中红墨水液面左高右低,故答案为红墨水液面左高右低;小于。
高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案

⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⼀、化学反应原理1.某校化学课外兴趣⼩组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。
(1)⽤三⽀试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴⼊0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V=_________mL。
(2)⼩组同学在进⾏(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,⼀段时间后速率会突然加快。
对此该⼩组的同学展开讨论:①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升⾼,速率加快。
②⼄同学认为随着反应的进⾏,因_________,故速率加快。
(3)为⽐较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该⼩组的同学⼜分别设计了如图甲、⼄所⽰的实验。
回答相关问题:①装置⼄中仪器A的名称为_________。
②定性分析:如图甲可通过观察反应产⽣⽓泡的快慢,定性⽐较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。
③定量分析:如图⼄所⽰,实验时以收集到40 mL⽓体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作⽤分液漏⽃控制阴离⼦相同,排除阴离⼦的⼲扰收集40mL⽓体所需时间【解析】【分析】(1)①、②作对⽐实验分析,其他条件相同时,只有⼀个条件的改变对反应速率的影响;(2)探究反应过程中反应速率加快的原因,⼀般我们从反应放热,温度升⾼,另⼀个⽅⾯从反应产⽣的某种物质可能起到催化作⽤;(3)⽐较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,阳离⼦不同,尽量让阴离⼦相同,减少阴离⼦不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集⽓体体积的多少或者从收集相同体积的⽓体,所需时间的长短⼊⼿。
2020年浙江省宁波市重点中学高考化学基础100题综合题狂练

2020年浙江省宁波市重点中学高考化学基础100题综合题狂练一、综合题1.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1CO将SO2还原为单质硫的热化学方程式为_____________________________________。
(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:②该反应的平衡常数K=________________。
③恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是__________(填标号)。
A.v正(CO)=2v逆(H2) B.混合气体的密度不变C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化④若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是_____________。
⑤若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO 和0.4 mol CH3OH,此时v正__________v逆(填“ >” < ”或“= ”)。
(3)常温下,HNO2的电离常数K a=7.1×10-4mol·L-1,NH3·H2O的电离常数K b=1.7×10-5mol·L-1。
0.1mol·L-1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________,常温下NO2-水解反应的平衡常数K b=__________(保留两位有效数字)。
高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题附答案解析

高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题附答案解析一、化学反应原理综合考查1.水蒸汽催化重整生物油是未来工业化制氢的可行方案。
以乙酸为模型物进行研究,发生的主要反应如下:Ⅰ.CH 3COOH (g )+2H 2O (g )⇌2CO 2(g )+4H 2(g ) △H 1 Ⅱ.CH 3COOH (g )⇌2CO (g )+2H 2(g ) △H 2 Ⅲ.CO 2(g )+H 2(g )⇌CO (g )+H 2O (g ) △H 3 回答下列问题:(1)用△H 1、△H 2表示,△H 3=___。
(2)重整反应的含碳产物产率、H 2产率随温度、水与乙酸投料比(S/C )的变化关系如图(a )、(b )所示。
①由图(a )可知,制备H 2最佳的温度约为___。
②由图(b )可知,H 2产率随S/C 增大而___(填“增大”或“减小”)。
(3)向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH 3COOH 和H 2O 混合气体,若仅发生反应Ⅰ至平衡状态,测得H 2的体积分数为50%,则CH 3COOH 的平衡转化率为___。
(4)反应体系常生成积碳。
当温度一定时,随着S/C 增加,积碳量逐渐减小,其原因用化学方程式表示为___。
【答案】21H -H 2V V 800℃ 增大 40% C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g)【解析】 【分析】 【详解】(1)根据题干信息分析,反应Ⅲ=12(反应Ⅱ-反应Ⅰ),由盖斯定律可得213-2H H H ∆∆∆=,故答案为:21-2H H ∆∆; (2)①由图(a)可知,制备H 2在800℃时,达到最高转化率,则制备氢气最佳的温度约为800℃,故答案为:800℃;②由图(b)可知,S/C 增大时,反应I 平衡向正反应方向移动,反应III 平衡向逆反应方向移动,使体系中的H 2的量增大,故答案为:增大;(3)设CH 3COOH 和H 2O 的物质的量均为1mol ,平衡时,反应了CH 3COOH x mol ,列三段式有:()()()()()()()3222CH COOH g +2H O g 2CO g + 4H g mol 1100mol x 2x 2x 4x mol 1-x1-2x2x4xƒ起始转化平衡测得H 2的体积分数为50%,则41112242x x x x x =-+-++,计算得x=0.4mol ,醋酸的转化率为:0.4mol100%1mol⨯=40%,即CH 3COOH 平衡转化率为40%,故答案为:40%; (4)当温度一定时,随着S/C 增加,积碳量逐渐减小,是由于积碳与水蒸气反应生成了CO 和H 2,反应的化学方程式为C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g),故答案为:C(s)+H 2O (g)CO(g)+H 2(g);2.1799年,英国化学家汉弗莱·戴维发现了N 2O 气体。
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宁波高考化学专题题库∶化学反应原理的综合题一、化学反应原理1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:步骤1:取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,充分振荡、静置;步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想:猜想一:KI 溶液过量,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,使生成Fe (SCN )3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe (SCN )3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。
结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:【答案】322222FeI Fe I +-++=+ 若液体分层,上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡 【解析】【分析】【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222Fe I Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III 溶液中加入乙醚,充分振荡,乙醚层呈血红色,实验操作预期现象结论若液体分层,上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立实验2:在试管B中滴加5-6滴K4[Fe(CN)6]溶液,振荡2.甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2),发现银镜部分溶解,和大家一起分析原因:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag。
乙同学认为:Fe(NO3)3溶液显酸性,该条件下NO3-也能氧化单质Ag。
丙同学认为:Fe3+和NO3-均能把Ag氧化而溶解。
(1)生成银镜反应过程中银氨溶液发生_____________(氧化、还原)反应。
(2)为得出正确结论,只需设计两个实验验证即可。
实验I:向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入____________(填序号,①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HC1),现象为___________,证明甲的结论正确。
实验Ⅱ:向附有银镜的试管中加入______________溶液,观察银镜是否溶解。
两个实验结果证明了丙同学的结论。
(3)丙同学又把5mLFeSO4溶液分成两份:第一份滴加2滴KSCN溶液无变化;第二份加入1mL0.1mol/LAgNO3溶液,出现白色沉淀,随后有黑色固体产生(经验证黑色固体为Ag颗粒),再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。
根据上述的实验情况,用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系_______________。
(4)丁同学改用如图实验装置做进一步探究:①K刚闭合时,指针向左偏转,此时石墨作_________,(填“正极”或“负极。
此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。
②当指针归零后,向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液,指针向右偏转。
此过程氧化性:Fe3+_______Ag+(填>或<)。
③由上述①②实验,得出的结论是:_______________________。
【答案】还原②产生蓝色沉淀 pH=2 0.3mol/L KNO3或NaNO3溶液 Ag + Fe3+ ⇌Ag+ + Fe2+或(Ag+ + Fe2+ ⇌Ag + Fe3+) 正极><其它条件不变时,物质的氧化性与浓度有关系,浓度的改变可导致平衡的移动【解析】【分析】(1)根据元素化合价的变化判断;(2)实验Ⅰ:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则要证明甲的结论正确,可验证Fe3+的还原产物Fe2+的存在;实验Ⅱ:进行对照实验;(3)根据实验现象判断溶液中发生的反应;(4)根据指针偏转方向判断正负极,判断电极反应,并结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物分析解答。
【详解】(1)往AgNO3溶液中逐滴加入氨水,银离子和氨水反应生成白色的氢氧化银沉淀和铵根离子,Ag++NH3•H2O═AgOH↓+NH4+;继续滴入氨水白色沉淀溶解,氢氧化银和氨水反应生成银氨溶液和水,AgOH+2NH3•H2O═Ag(NH3)2OH+2H2O,若用乙醛进行银镜反应,再加入乙醛溶液后,水浴加热,生成乙酸铵,氨气、银和水,化学反应方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHΔ−−→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,银氨溶液中的银为+1价,被醛基还原生成0价的银单质,故答案为:还原;(2)实验Ⅰ:甲同学认为:Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则要证明甲的结论正确,可验证Fe3+的还原产物Fe2+的存在即可,验证Fe2+的实验是取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液会和Fe2+反应生成蓝色沉淀,故答案为:②;产生蓝色沉淀;实验Ⅱ:丙同学认为:Fe3+和NO3-均能把Ag氧化而溶解,且两个实验结果证明了丙同学的结论,而实验I验证了Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则实验II需要验证NO3-也能把Ag氧化而溶解,需进行对照实验,0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2),NO3-为0.3 mol/L,所以需向附有银镜的试管中加入pH=2的 0.3 mol/L KNO3或NaNO3溶液,故答案为:pH=2的 0.3 mol/L KNO3或NaNO3;(3)Fe3+遇KSCN溶液变红,第一份滴加2滴KSCN溶液无变化,说明FeSO4溶液中无Fe3+,第二份加入1ml 0.1mol/L AgNO3溶液,出现白色沉淀,随后有黑色固体Ag产生,再取上层溶液滴加KSCN溶液变红,说明有Fe3+产生,说明Fe2+被Ag+氧化生成Fe3+,Ag+被还原为Ag,又Fe3+具有氧化性,能够溶解单质Ag,则该反应为可逆反应,反应的离子方程式为:Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+或Ag++Fe2+⇌Ag+Fe3+;(4)①K刚闭合时,指针向左偏转,则银为负极,石墨为正极,该电池的反应本质为Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+,该反应中铁离子为氧化剂,银离子为氧化产物,则氧化性:Fe3+>Ag+,故答案为:正极;>;②当指针归零后,向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液,指针向右偏转,则此时石墨为负极,银为正极,右侧烧杯中银离子浓度增大,反应Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+的平衡左移,发生反应Ag++Fe2+⇌Ag+Fe3+,此时Ag+为氧化剂,Fe3+为氧化产物,则氧化性:Fe3+<Ag+;③由上述①②实验,得出的结论是:在其它条件不变时,物质的氧化性与浓度有关,浓度的改变可导致平衡移动。
3.食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。
现实验室欲制备焦亚硫酸钠,其反应依次为:(ⅰ)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;(ⅱ)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3;(ⅲ)2NaHSO3Na2S2O5+H2O。
查阅资料:焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。
实验装置如下:(1)实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2,其离子方程式为___。
(2)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。
“温度迅速升高”的原因为__。
实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃。
(3)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,除去其中亚硫酸钠固体的方法是___;然后获得较纯的无水Na2S2O5,应将溶液冷却到30℃左右过滤,控制“30℃左右”的理由是___。
(4)丙为真空干燥Na2S2O5晶体的装置,通入H2的目的是___。
(5)常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。
已知:S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。
④___。
⑤重复步骤①~③;根据相关记录数据计算出平均值。
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ SO2与NaOH溶液的反应是放热反应趁热过滤此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色,记录滴定所消耗的体积【解析】【分析】(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高;(3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和;(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化;真空干燥时,干燥室内部的压力低,水分在低温下就能气化;(5)④碘能使淀粉变蓝色,所以可以用淀粉试液检验滴定终点,继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积。
【详解】(1)铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;(2)SO2与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高,所以溶液“温度迅速升高”;(3)根据图知,温度越高Na2S2O5溶解度增大,当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小,所以要趁热过滤;控制“30℃左右”时,此时溶液中Na2SO3不饱和,不析出;(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化,则通入氢气的目的是排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化;(5)④继续做实验为:加入少量淀粉溶液,继续用标准Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现,记录滴定所消耗的体积,然后再重复实验,减少实验误差。