精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝置進行實驗。

回答下列問題:

(1)FeSO4·7H2O固體配制0.10 mol·L1 FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、_________(從下列圖中選擇,寫出名稱)。

(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質發(fā)生化學反應,并且電遷移率(u)應盡可能地相近。根據下表數(shù)據,鹽橋中應選擇____________作為電解質。

陽離子

u×108/(m2·s1·V1)

陰離子

u×108/(m2·s1·V1)

Li+

4.07

4.61

Na+

5.19

7.40

Ca2+

6.59

Cl

7.91

K+

7.62

8.27

(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?芍,鹽橋中的陽離子進入________電極溶液中。

(4)電池反應一段時間后,測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L1。石墨電極上未見Fe析出。可知,石墨電極溶液中c(Fe2+)=________

(5)根據(3)、(4)實驗結果,可知石墨電極的電極反應式為_______,鐵電極的電極反應式為_______。因此,驗證了Fe2+氧化性小于________,還原性小于________。

(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應完成的方法是_______

【答案】燒杯、量筒、托盤天平 KCl 石墨 0.09mol/L Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe 取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應完成

【解析】

(1)根據物質的量濃度溶液的配制步驟選擇所用儀器;

(2)~(5)根據題給信息選擇合適的物質,根據原電池工作的原理書寫電極反應式,并進行計算,由此判斷氧化性、還原性的強弱;

(6)根據刻蝕活化的原理分析作答。

(1)FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步驟為計算、稱量、溶解并冷卻至室溫、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標簽,由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的儀器有藥匙、托盤天平、合適的量筒、燒杯、玻璃棒、合適的容量瓶、膠頭滴管,故答案為:燒杯、量筒、托盤天平。

(2)Fe2+Fe3+能與反應,Ca2+能與反應,FeSO4Fe2(SO4)3都屬于強酸弱堿鹽,水溶液呈酸性,酸性條件下能與Fe2+反應,根據題意鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質發(fā)生化學反應,鹽橋中陰離子不可以選擇、,陽離子不可以選擇Ca2+,另鹽橋中陰、陽離子的遷移率(u)應盡可能地相近,根據表中數(shù)據,鹽橋中應選擇KCl作為電解質,故答案為:KCl。

(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極,則鐵電極為負極,石墨電極為正極,鹽橋中陽離子向正極移動,則鹽橋中的陽離子進入石墨電極溶液中,故答案為:石墨。

(4)根據(3)的分析,鐵電極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+,石墨電極上未見Fe析出,石墨電極的電極反應式為Fe3++e-=Fe2+,電池反應一段時間后,測得鐵電極溶液中cFe2+)增加了0.02mol/L,根據得失電子守恒,石墨電極溶液中cFe2+)增加0.04mol/L,石墨電極溶液中cFe2+=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,故答案為:0.09mol/L。

(5)根據(3)、(4)實驗結果,可知石墨電極的電極反應式為Fe3++e-=Fe2+,鐵電極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+;電池總反應為Fe+2Fe3+=3Fe2+,根據同一反應中,氧化劑的氧化性強于氧化產物、還原劑的還原性強于還原產物,則驗證了Fe2+氧化性小于Fe3+,還原性小于Fe,故答案為:Fe3++e-=Fe2+ ,Fe-2e-=Fe2+ ,Fe3+Fe。

(6)FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電極浸泡一段時間,鐵電極表面被刻蝕活化,發(fā)生的反應為Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要檢驗活化反應完成,只要檢驗溶液中不含Fe3+即可,檢驗活化反應完成的方法是:取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不出現(xiàn)血紅色,說明活化反應完成,故答案為:取活化后溶液少許于試管中,加入KSCN溶液,若溶液不變紅,說明活化反應完成。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某有機化合物只含C、H、O三種元素,取4.6 g該有機化合物完全燃燒,測得只生成0.2mol CO25.4 g水,其質譜圖和核磁共振氫譜如下圖所示,該有機化合物是

A.CH3CHO

B.CH3CH2OH

C.CH3OCH3

D.CH3OCH2CH3

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上通常利用SiO2 和碳反應來制取硅,寫出反應的化學方程式___________________

工業(yè)上還可以利用鎂制取硅,反應為2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同時會發(fā)生副反應:2Mg + Si = Mg2Si。如圖是進行Mg與SiO2反應的實驗裝置,試回答下列問題:

(1)由于O2和H2O(g)的存在對該實驗有較大影響,實驗中應通入氣體X作為保護氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號)。

a.石灰石   b.鋅!  .純堿

(2)實驗開始時,必須先通一段時間X氣體,再加熱反應物,其理由是 ___________________________;當反應引發(fā)后,移走酒精燈,反應能繼續(xù)進行,其原因是______________________。

(3)反應結束后,待冷卻至常溫時,往反應后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產生此現(xiàn)象的原因是副產物Mg2Si遇鹽酸迅速反應生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃.用化學方程式表示這兩個反應①___________________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0。有相同容積的定容密閉容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,在相同溫度下分別達到平衡,F(xiàn)欲使甲中HI平衡時的百分含量大于乙中HI平衡時的百分含量,則應采取的措施是

A. 甲、乙提高相同溫度 B. 甲中加入0.1molHe,乙中不變

C. 甲降低溫度,乙增大壓強 D. 甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法中不正確的是

A.漂白粉可以用于生活用水的消毒

B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后迅速褪色

C.氯氣通入水中殺菌消毒,發(fā)生了化學變化

D.漂白粉在空氣中久置變質,原因是原白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據實驗現(xiàn)象得出的結論正確的是

A.新制飽和氯水使紅玫瑰變力白玫瑰,說明含有Cl2

B.加入石蕊溶液,溶液變紅,說明該溶液不含HC1O

C.光照新制氯水有氣泡逸出,該氣體是氧氣

D.向氯水中KHCO3粉末有氣泡產生,說明綠水中含有HC1O

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】CaCO3與稀鹽酸反應(放熱反應)生成CO2的量與反應時間的關系如右圖所示。下列結論不正確的是(  )

A. 反應開始4 min內溫度對反應速率的影響比濃度大

B. 一段時間后,反應速率減小的原因是c(H)減小

C. 反應在24 min內平均反應速率最大

D. 反應在24 min內生成CO2的平均反應速率為v(CO2)0.06 mol·L1·s1

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知如圖中H是無色液體,號稱生命之源,B是空氣中含量最多的物質,E是紅棕色氣體。

1C的化學式是___

2DE都是大氣污染物,D轉化成E的化學方程式是___。

3EH的反應中,氧化劑和還原劑的質量比是___

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】三氯乙醛是基本有機合成原料之一,是生產農藥、醫(yī)藥的重要中間體。某化學興趣小組設計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。

查閱資料,有關信息如下:

①制備反應原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl

可能發(fā)生的副反應:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2OCCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl

②相關物質的相對分子質量及部分物理性質:

C2H5OH

CCl3CHO

CCl3COOH

C2H5Cl

相對分子質量

46

147.5

163.5

64.5

熔點/

114.1

57.5

58

138.7

沸點/

78.3

97.8

198

12.3

溶解性

與水互溶

可溶于水、乙醇

可溶于水、乙醇、三氯乙醛

微溶于水,可溶于乙醇

回答下列問題:

(1)儀器E的名稱是____,冷凝水的流向是____口進水(填“a”“b”)。

(2)有同學認為該裝置存在一處缺陷,應在BC之間加一干燥裝置,理由是____

(3)該裝置C控制反應溫度在70℃左右,可采用____加熱的方法;

(4)裝置D干燥管的作用為____,裝置D燒杯中的試劑是____

(5)反應結束后,從C中的混合物中分離出Cl3CCOOH的方法是(填名稱)____

查看答案和解析>>

同步練習冊答案