【題目】鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。

(1)復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解制氫氣,原理如下:

MnFe2O4(s)===MnFe2O(4x)(s)x/2O2(g) ΔH1

MnFe2O(4x)(s)xH2O(g)===MnFe2O4(s)xH2(g) ΔH2

2H2O(g)===2H2(g)O2(g) ΔH3

則:ΔH3ΔH1、ΔH2的關(guān)系為ΔH3________

(2)納米鐵是重要的儲(chǔ)氫材料,可用下列反應(yīng)制得:Fe(s)5COFe(CO)5(g) ΔH<0。在1 L恒容密閉容器中加入足量鐵粉和0.5 mol CO,在T1T2不同溫度下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得c(CO)與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。

T1________(“>”“<”)T2

T2溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K________(結(jié)果不要求帶單位)

(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)被人們稱為綠色化學(xué)凈水劑。高鐵酸鉀在酸性至弱堿性條件下不穩(wěn)定。

①工業(yè)上用KClOFe(NO3)3溶液反應(yīng)制得K2FeO4,反應(yīng)的離子方程式為____________________。制備K2FeO4時(shí),KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液混合的操作為________________________

②已知K2FeO4在水解過(guò)程中鐵元素形成的微粒分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

pH6的溶液中加入KOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。

(4)電解法可制得K2FeO4,裝置如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為________

【答案】2(ΔH1+ΔH2)/x > 8×103 3ClO2Fe310OH===2FeO42-3Cl5H2O 在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 HFeO4-OH===FeO42-H2O Fe6e8OH===FeO42-4H2O

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算可得ΔH3ΔH1ΔH2的關(guān)系;

(2) ①該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的濃度增大,以此判斷;

②根據(jù)圖中數(shù)據(jù),列出三段式,找出平衡濃度,根據(jù)K計(jì)算;

(3)ClO-Fe3+反應(yīng)生成FeO42-ClO-被還原為Cl-,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒及原子守恒寫出反應(yīng)的離子方程式;

制備K2FeO4時(shí),K2FeO4Fe3+FeOH3催化作用下發(fā)生分解,應(yīng)把FeNO33飽和溶液滴加到KClO溶液中;

②由圖可知,pH6時(shí)溶液主要存在HFeO4-,加入KOH溶液發(fā)生中和,以此寫出該反應(yīng)的離子方程式;

(4)鐵是陽(yáng)極失去6個(gè)電子生成FeO42-,據(jù)此書(shū)寫陽(yáng)極反應(yīng)式。

(1) 已知:①MnFe2O4(s)===MnFe2O(4x)(s)x/2O2(g) ΔH1

MnFe2O(4x)(s)xH2O(g)===MnFe2O4(s)xH2(g) ΔH2

2H2O(g)===2H2(g)O2(g) ΔH3

由熱化學(xué)方程式結(jié)合蓋斯定律,將反應(yīng)①2+②2可得2xH2O(g)===2xH2(g)+xO2(g) ΔH=

2(ΔH1+ΔH2),反應(yīng)③x可以得到相同的熱化學(xué)方程式,則有ΔH32(ΔH1+ΔH2)/x

故答案為:2(ΔH1+ΔH2)/x;

(2) ①該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)CO的濃度增大,由圖可知,T2時(shí)CO平衡濃度小于T1時(shí),則T1>T2。

T2溫度下,

Fe(s)5COFe(CO)5(g)

起始(mol/L 0.5 0

轉(zhuǎn)化(mol/L 0.4 0.08

平衡(mol/L 0.1 0.08

平衡常數(shù)K==8×103,

故答案為:> 8×103;

(3)ClO-Fe3+反應(yīng)生成FeO42-ClO-被還原為Cl-,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒及原子守恒可得反應(yīng)的離子方程式為3ClO2Fe310OH===2FeO42-3Cl5H2O;

制備K2FeO4時(shí),K2FeO4Fe3+FeOH3催化作用下發(fā)生分解,應(yīng)把FeNO33飽和溶液滴加到KClO溶液中,具體操作為:在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中;

故答案為:3ClO2Fe310OH===2FeO42-3Cl5H2O;在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中;

②由圖可知,pH6時(shí)溶液主要存在HFeO4-加入KOH溶液發(fā)生中和,反應(yīng)的離子方程式為HFeO4-OH===FeO42-H2O

故答案為:HFeO4-OH===FeO42-H2O;

(4)鐵是陽(yáng)極失去6個(gè)電子,因此陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Fe6e8OHFeO424H2O,

故答案為:Fe6e8OH===FeO42-4H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列是典型晶體的結(jié)構(gòu)示意圖,從①到⑥對(duì)應(yīng)正確的是:

選項(xiàng)

A

NaCl

單質(zhì)硅

CaF2

Au

CO2

K

B

CaF2

SiC

金剛石

Cu

CO2

CsCl

C

CsCl

金剛石

CaF2

Cu

CO2

Mg

D

NaCl

BN

Au

CaF2

CO2

Na

A. A B. B C. C D. D

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【題目】(1).對(duì)于下列反應(yīng):2SO2 + O2 2SO3 , 如果2min內(nèi)SO2的濃度由6 mol/L下降為2 mol/L,那么,用SO2濃度變化來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率為__________,用O2濃度變化來(lái)表示的反應(yīng)速率為__________。

(2)反應(yīng)N2+3H22NH3 ΔH<0 ,達(dá)平衡后,不同時(shí)刻改變外界條件時(shí)正逆反應(yīng)速率變化如圖,請(qǐng)判斷某時(shí)刻所改變的條件。

可能改變的外界條件:t1__________,t2__________ ,t3__________。

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【題目】Y是合成香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料的重要中間體,可由X在酸性條件下反應(yīng)得到:

下列說(shuō)法正確的是(  )

A. X分子中所有碳原子可能共平面

B. X、Y分別與足量H2加成后的分子中均含有手性碳原子

C. Y可以發(fā)生顯色、氧化和還原反應(yīng),還可以與甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)

D. 等物質(zhì)的量的X、Y分別與NaOH溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為43

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【題目】醋酸和一水合氨是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的弱電解質(zhì)。

(1)常溫下,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下方案證明醋酸為弱電解質(zhì),你認(rèn)為方案可行的是_______(填序號(hào))

①配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液,然后測(cè)溶液的pH,若pH大于1,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。

②用醋酸溶液和鹽酸做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),若醋酸溶液導(dǎo)電性弱,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。

③將pH=2CH3COOH溶液加水稀釋100倍后,若pH>4,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。

④配制一定量的CH3COONa溶液,測(cè)其pH,若pH大于7,則證明醋酸為弱電解質(zhì)。

(2)25℃時(shí),0.10 mol/LCH3COOH的電離度為1%,則該溶液的pH=________,由醋酸電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)_________。

(3)已知在25℃時(shí),醋酸的電離平衡常數(shù)為Ka=1.8×10-5。常溫下,0.1mol/LNaOH溶液V1 mL0.2mol/LCH3COOH溶液V2 mL混合后(忽略混合前后溶液體積的變化)溶液的pH=7。

①反應(yīng)后溶液中離子濃度的大小關(guān)系為_________________________________________________

V1:V2 __________(“>”、“<”“=”)2:1

c(CH3COO-):c(CH3COOH)=__________________

(4)常溫下,可用氨水吸收廢氣中的CO2得到NH4HCO3溶液,在該溶液中,c(NH4+)_______(“>”、“<”“=”)c(HCO3-);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_________。(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×105,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1=4×107,Ka2=4×1011)

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【題目】某同學(xué)通過(guò)如下流程制備氧化亞銅:

已知CuCl難溶于水和稀硫酸:Cu2O+2H+==Cu2++Cu+H2O

下列說(shuō)法不正確的是

A. 步驟②SO2可用Na2SO3替換

B. 步驟③中為防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗滌

C. 步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl+2OH-=Cu2O+2Cl-+H2O

D. 如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質(zhì),用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計(jì)算試樣純度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是

A.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4B.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

C.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2OD.FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】砷和鎳均為重要的無(wú)機(jī)材料,在化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

1)基態(tài)As原子的價(jià)層電子的電子云輪廓圖形狀為_____________。與砷同周期的主族元素的基態(tài)原子中,第一電離能最大的為_____________(填元素符號(hào)。)

2Na3AsO3可用于碘的微量分析。

Na+的焰色反應(yīng)呈黃色,金屬元素能產(chǎn)生焰色反應(yīng)的微觀原因?yàn)?/span>__________________________。

Na3AsO3中所含陰離子的立體構(gòu)型為_____________,寫出一種與其互為等電子體的分子:_____________(填化學(xué)式)。

3可用于合成Ni2+的配體,MC原子的雜化方式為___________,其所含鍵和π鍵的數(shù)目之比為___________。

4NiCa處于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Ni的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)均比金屬Ca的高,其原因?yàn)?/span>___________。區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學(xué)方法為___________

5)某砷鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度ρ=___________g·cm-3。

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【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3g+ 5O2g4NOg+ 6H2Og),下列敘述正確的是

A. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),O2= 5υNO

B. 若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3 ,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減少,逆反應(yīng)速率增大

D. 化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:NH3= 3υH2O

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