20.為了證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度,進(jìn)行了如下探究活動(dòng):
步驟1:取8mL0.1mol•L-1的KI溶液于試管,滴加0.1mol•L-1的FeCl3溶液5~6滴,振蕩;
請(qǐng)寫出步驟1中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
步驟2:在上述試管中加入2mLCCl4,充分振蕩、靜置;
步驟3:取上述步驟2靜置分層后的上層水溶液少量于試管,滴加0.1mol•L-1的KSCN溶液5~6滴,振蕩,未見溶液呈血紅色.
探究的目的是通過檢驗(yàn)Fe3+,來驗(yàn)證是否有Fe3+殘留,從而證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度.針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)們提出了下列兩種猜想:
猜想一:KI溶液過量,F(xiàn)e3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,溶液無Fe3+
猜想二:Fe3+大部分轉(zhuǎn)化為Fe2+,使生成Fe(SCN)3濃度極小,肉眼無法觀察其顏色
為了驗(yàn)證猜想,在查閱資料后,獲得下列信息:
信息一:乙醚比水輕且微溶于水,F(xiàn)e(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大.
信息二:Fe3+可與[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)Fe3+的靈敏度比用KSCN更高.
結(jié)合新信息,請(qǐng)你完成以下實(shí)驗(yàn):各取少許步驟2靜置分層后的上層水溶液于試管A、B中,請(qǐng)將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填入下表空白處:
實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1:在試管A加入少量乙醚,充分振蕩,靜置乙醚層呈紅色“猜想一”不成立
實(shí)驗(yàn)2:取萃取后的上層清液滴加2-3滴
K4[Fe(CN)6]溶液
若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀則“猜想二”成立

分析 (1)步驟1KI和FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I2、KCl和FeCl2;
(2)Fe(SCN)3在乙醚溶解度較大,顯紅色;
Fe3+可與[Fe(CN)6]4-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀

解答 解:(1)步驟1:活動(dòng)(Ⅰ)KI和FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I2、KCl和FeCl2,發(fā)生反應(yīng):2KI+FeCl3=I2+2KCl+FeCl2,其離子反應(yīng)為2Fe3++2I-=2Fe2++I2
故答案為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
(2)由信息一可得:往探究活動(dòng)III溶液中加入乙醚,F(xiàn)e(SCN)3在乙醚溶解度較大,充分振蕩,乙醚層呈血紅色,
由信息信息二可得:取萃取后的上層清液滴加2-3滴K4[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,
故答案為:

實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論
乙醚層呈紅色“猜想一”不成立
取萃取后的上層清液滴加2-3滴
K4[Fe(CN)6]溶液

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了氧化還原反應(yīng)、離子方程式的書寫、反應(yīng)的限度的探究,題目難度中等,抓住題干提供的信息是解答問題的關(guān)鍵,注意把握離子的檢驗(yàn)方法,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)探究能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):aX(氣)+bY(氣)?cZ(氣)+dW(氣),反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將氣體壓縮到原來的$\frac{1}{2}$體積,當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),W的濃度為原平衡的1.8倍,下列敘述中正確的是(  )
A.平衡常數(shù)K增大B.a+b<c+dC.X的轉(zhuǎn)化率下降D.Z的體積分?jǐn)?shù)增加

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11.將2molSO2和1molO2混合置于體積可變,壓強(qiáng)恒定的密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H<0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol.則平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)為9.5%.

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8.某化學(xué)反應(yīng),設(shè)反應(yīng)物的總能量為E1,生成物的總能量為E2,若E1>E2,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是酸電離出的H+與堿電離出的OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)水:H++OH-═H2O.

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15.化學(xué)源于生活又用于生活,下列有關(guān)應(yīng)用不正確的是( 。
A.用浸泡高錳酸鉀溶液的硅土來吸收水果或花朵產(chǎn)生的乙烯以達(dá)到保鮮效果
B.淀粉、油脂、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物
C.加熱能殺死流感病毒是因?yàn)椴《镜牡鞍踪|(zhì)受熱變性
D.含硫化石燃料的大量燃燒是酸雨形成的主要原因之一

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5.下列各組微粒互為同位素的是( 。
A.1H和2HB.14C和14NC.37Cl和37Cl -D.56Fe2+56Fe3+

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12.下列各組物質(zhì)中,一定互為同系物的是( 。
A.C2H4和C8H8B.乙烷和己烷C.D.HCHO、CH3COOH

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9.3.6g H2O的物質(zhì)的量是0.2mol,含有0.2NA個(gè)水分子,含有0.4mol H.

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3.隨著能源與環(huán)境問題越來越被人們關(guān)注,碳一化學(xué)(C1化學(xué))成為研究的熱點(diǎn)..“碳一化學(xué)”即以單質(zhì)碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一個(gè)碳原子的物質(zhì)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)與工藝.(1)將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán).CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的例子很多,如:
a.6CO2+6H2O$\stackrel{光合作用}{→}$C6H12O6
b.CO2+3H2$→_{△}^{催化劑}$CH3OH+H2O
c.CO2+CH4$→_{△}^{催化劑}$CH3COOH
d.2CO2+6H2$→_{△}^{催化劑}$CH2=CH2+4H2O
在以上屬于人工轉(zhuǎn)化的反應(yīng)中,原子利用率最高的是c(填序號(hào)).
(2)CO2制備甲醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖1所示.
①該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式是$\frac{c(C{H}_{3}OH)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$.
②0~9min時(shí)間內(nèi),該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.25mol/L•min.
③在相同條件下,密閉容器的體積縮小至0.5L時(shí),此反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)放出的熱量(Q)可能是c(填字母序號(hào)).
a.0<Q<29.5kJ       b.29.5kJ<Q<36.75kJ
c.36.75kJ<Q<49kJ   d.49kJ<Q<98kJ
④在一定條件下,體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與L和X的關(guān)系如圖2所示,L和X分別表示溫度或壓強(qiáng).
i.X壓強(qiáng)的物理量是溫度.
ii.L1和L2的大小關(guān)系是L1>L2,簡(jiǎn)述理由:溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大.
(3)二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用.工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚.工業(yè)上利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
a.2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H1=-90.8kJ•mol-1
b.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
c.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.3kJ•mol-1
①對(duì)于反應(yīng)b,在溫度和容積不變的條件下,能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是cd(填字母).
a.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.H2O(g)的濃度保持不變
d.CH3OH的消耗速率與CH3OCH3的消耗速率之比為2:1
②總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4kJ•mol-1
(4)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,用二甲醚-空氣組成燃料,其中負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
(5)C1化合物在治理汽車尾氣方面也大有可為,如CO、CH4等在一定條件下均可以與氮氧化物生成無污染的物質(zhì).寫出CO與氮氧化物(NOx)在有催化劑的條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式2xCO+2NOx$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2xCO2+N2

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