I.化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究“新制的還原性鐵粉和過(guò)量鹽酸的反應(yīng)生成FeCl
2還是FeCl
3”.請(qǐng)你參與探究并回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)一位同學(xué)向反應(yīng)后的溶液中滴加NaOH溶液的方法來(lái)驗(yàn)證溶液中含有Fe
2+.
①可觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
產(chǎn)生白色沉淀,迅速變灰綠色,最終變紅棕色沉淀
產(chǎn)生白色沉淀,迅速變灰綠色,最終變紅棕色沉淀
,
②反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
FeCl2+2NaOH═Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
.
(2)另一位同學(xué)向反應(yīng)后的溶液中先滴加KSCN溶液,再向其中滴加新制氯水,溶液呈現(xiàn)血紅色,但當(dāng)?shù)渭舆^(guò)量新制氯水時(shí),卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.為了弄清溶液紅色褪去的原因,同學(xué)們查到如下資料:
①鐵有一種化合物稱為鐵酸鹽(含有FeO
42-).
②SCN
-的電子式為
.
③氯水具有很強(qiáng)的氧化性.
于是同學(xué)們提出兩種假設(shè),
①第一種假設(shè)是:Cl
2可將Fe
3+氧化為FeO
42-,請(qǐng)寫出該離子反應(yīng)方程式
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
2Fe3++3Cl2+8H2O═2FeO42-+6Cl-+16H+
.
②第二種假設(shè)是:
SCN-被Cl2氧化
SCN-被Cl2氧化
,
II.某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)將鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),大大地提高了資源利用率,減少了環(huán)境污染.請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式:
2FeTiO
3+6C+7Cl
22FeCl
3+2TiCl
4+6CO
2FeTiO
3+6C+7Cl
22FeCl
3+2TiCl
4+6CO
.
(2)由CO和H
2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).
①已知該反應(yīng)在300℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.27,該溫度下將2mol CO、3mol H
2和2mol CH
3OH充入容積為2L的密閉容器中,此時(shí)反應(yīng)將
向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”).
②若不考慮生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的任何損失,該產(chǎn)業(yè)鏈中每合成19.2t甲醇,至少需額外補(bǔ)充H
21.0
1.0
t.
(3)用甲醇-空氣堿性(KOH)燃料電池作電源電解精煉粗銅,在接通電路一段時(shí)間后純Cu質(zhì)量增加3.2g.
①請(qǐng)寫出燃料電池中的負(fù)極反應(yīng)式:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
.
②燃料電池正極消耗空氣的體積是
2.8L
2.8L
(標(biāo)況,空氣中O
2體積分?jǐn)?shù)以20%計(jì)算).