铁及其化合物在生产、生活中应用广泛.

铁及其化合物在生产、生活中应用广泛.
(1)一定条件下,Fe与CO2可发生反应:2Fe(s)+3CO2(g)⇌Fe2O3(s)+3CO(g)该反应的平衡常数(K)随温度(T)升高而增大.
①该反应的平衡常数K=
c3(CO)
c3(CO2)
c3(CO)
c3(CO2)
.(填表达式)②下列措施中,能使平衡时
c(CO)
c(CO2)
增大的是______(填标号).
A.升高温度B.增大压强 C.充入一定量COD.再加一些铁粉

(2)图1装置发生反应的离子方程式为______.
(3)图2装置中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液.反应一段时间后,停止通电.向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红.
①电源的M端为______极,甲烧杯中铁电极的电极反应为______.
②乙烧杯中电解反应的化学方程式为
2CuSO4+2H2O
通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4

③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为______mL.
老杨好 1年前 已收到1个回答 举报

HUJIANWO 幼苗

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解题思路:(1)①平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,据此书写;
②2Fe(s)+3CO2(g)⇌Fe2O3(s)+3CO(g)该反应的平衡常数(K)随温度(T)升高而增大,[2/3]Fe(s)+CO2(g)⇌[1/3]Fe2O3(s)+CO(g)的平衡常数表达式k=
c(CO)
c(CO2)
,应升高温度使之增大;
(2)图1装置为原电池,本质是铜与铁离子反应生成铜离子与亚铁离子;
(3))①反应一段时间后,停止通电.向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红,说明在石墨电极上生成OH-离子,电极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,发生还原反应,为电解池的阴极,连接电源的负极,即M端为正极,N端为负极,甲烧杯中铁电极为阳极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+
②乙烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O,Cu为阴极,电极反应为Cu2++2e-═Cu,电解的总反应为2Cu2++2H2O
通电
.
2Cu+O2↑+4H+
③根据电极反应和串联电路各极上转移电子的数目相等进行计算.

(1)①2Fe(s)+3CO2(g)⇌Fe2O3(s)+3CO(g)平衡常数表达式k=
c3(CO)
c3(CO2),故答案为:
c3(CO)
c3(CO2);
②2Fe(s)+3CO2(g)⇌Fe2O3(s)+3CO(g)该反应的平衡常数(K)随温度(T)升高而增大,[2/3]Fe(s)+CO2(g)⇌[1/3]Fe2O3(s)+CO(g)的平衡常数表达式k=
c(CO)
c(CO2),应升高温度使之增大,故答案为:A;
(2)装置1为原电池,负极为Cu,电极反应为:Cu-2e-═Cu2+,正极为石墨,电极反应为2Fe+2e-═2Fe2+,反应的总方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
故答案为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
(3)①反应一段时间后,停止通电.向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红,说明在石墨电极上生成OH-离子,电极反应为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,
发生还原反应,为电解池的阴极,连接电源的负极,即M端为正极,N端为负极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,故答案为:正;Fe-2e-═Fe2+
②乙烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2O,Cu为阴极,电极反应为Cu2++2e-═Cu,电解的总反应为2CuSO4+2H2O

通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4
故答案为:2CuSO4+2H2O

通电
.
2Cu+O2↑+2H2SO4
③取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g,则生成Cu的物质的量为[0.64g/64g/mol]=0.01mol,转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,
根据甲烧杯产生气体的电极反应计算生成气体的体积,
2H2O+2e-═2OH-+H2↑,
2mol 22.4L
0.02mol V
V=[22.4L×0.02mol/2mol]=0.224L,即224ml,
故答案为:224.

点评:
本题考点: 化学平衡常数的含义;原电池和电解池的工作原理;电解原理.

考点点评: 本题考查化学平衡常数、电化学知识,题目难度中等,做题时注意电极的判断和电极反应的书写,注意串联电路中各电极转移的电子数目相等,利用反应的方程式计算.

1年前

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