【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆與吉野彰這三位被稱為“鋰電池之父”的科學(xué)家,以表彰他們在鋰離子電池領(lǐng)域作出的突出貢獻。如圖是一種最新研制的聚合物鋰電池,a極為含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素組成的混鹽,電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子復(fù)合材料,b極為鑲嵌金屬鋰的石墨烯材料,反應(yīng)原理為:LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6。下列說法正確的是( )
A.充電時,Li+向電池的a極移動
B.放電時,電池的負極反應(yīng)為LixC6-xe-=xLi++C6
C.充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023個,兩極材料質(zhì)量變化相差0.7g
D.該電池若采用鹽酸、稀硫酸等酸性溶液作為電解質(zhì)溶液,工作效率會更高
【答案】B
【解析】
a極為含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素組成的混鹽,電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子復(fù)合材料,b極為鑲嵌金屬鋰的石墨烯材料,LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6,分析得出b極Li化合價升高失去電子,為原電池負極,a極為原電池正極。
A. 放電時b為負極,充電時b極為陰極,根據(jù)“異性相吸”原理,得出Li+向電池的b極移動,故A錯誤;
B. 放電時,b極為負極,其電極反應(yīng)為LixC6xe- = xLi++C6,故B正確;
C. 充電時若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01×1023個即0.5mol電子,陽極有0.5mol Li+轉(zhuǎn)移到陰極,在陰極有0.1mol Li+得到電子變?yōu)?/span>LixC6,因此陽極質(zhì)量減少0.5mol×7 gmol1=3.5g,陰極質(zhì)量增加0.5mol×7 gmol1=3.5g,因此兩極材料質(zhì)量變化相差7g,故C錯誤;
D. 該電池若采用鹽酸、稀硫酸等酸性溶液作為電解質(zhì)溶液,Li會直接和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng),因此不能作電解質(zhì)溶液,故D錯誤。
綜上所述,答案為B。
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【題目】汽車尾氣含氮氧化物(NOX)、碳氫化合物(CXHY)、碳等,直接排放容易造成“霧霾”。因此,不少汽車都安裝尾氣凈化裝置(凈化處理過程如圖)。下列有關(guān)敘述,錯誤的是
A. 尾氣造成“霧霾”與汽油未充分燃燒有關(guān)
B. 尾氣處理過程,氮氧化物(NOX)被還原
C. Pt-Rh催化劑可提高尾氣凈化反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
D. 使用氫氧燃料電池作汽車動力能有效控制霧霾
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【題目】Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol。在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用如圖表示。當(dāng)改變條件,再次達到平衡時,下列有關(guān)敘述不正確的是
A.若升高溫度到某一溫度,再次達到平衡時,相應(yīng)點可能分別是A、E
B.若再次充入a mol HI,則達到平衡時,相應(yīng)點的橫坐標(biāo)值不變,縱坐標(biāo)值增大
C.若改變的條件是增大壓強,再次達到平衡時,相應(yīng)點與改變條件前相同
D.若改變的條件是使用催化劑,再次達到平衡時,相應(yīng)點與改變條件前不同
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【題目】工業(yè)廢棄物的資源化回收再利用,可以更大限度地發(fā)揮原材料的價值。某教師在指導(dǎo)學(xué)生做研究性學(xué)習(xí)時,擬利用廢鐵屑在實驗室制備FeSO4溶液,再與等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4反應(yīng),制備補血劑硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相對分子質(zhì)量為392]。硫酸亞鐵銨晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,在空氣中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
(1)廢鐵屑的凈化:將廢鐵屑投入10%的碳酸鈉溶液中并加熱5~10min,通過傾析法棄去純堿溶液,并用蒸餾水洗凈廢鐵屑,待用。
(2)酸浸凈化后的廢鐵屑:將2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入燒瓶中反應(yīng),用如圖所示裝置制備FeSO4溶液。保持溫度70~80℃,適當(dāng)添加水以補充被蒸發(fā)掉的水分,并控制溶液的pH,至反應(yīng)無明顯氣泡產(chǎn)生,停止加熱,過濾,稱量殘留固體質(zhì)量。
①反應(yīng)過程中會產(chǎn)生少量H2S、PH3等氣體,需使用封閉裝置。寫出用CuSO4溶液吸收H2S氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式:____________________________
②反應(yīng)過程中使用過量鐵粉的目的是____________________________
(3)制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O:向FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的(NH4)2SO4固體,70~80℃條件下溶解后,趁熱倒入50mL乙醇中,析出晶體。
實驗中,需對過濾出產(chǎn)品的母液(pH<1)進行處理。室溫下,分別取母液并向其中加入指定物質(zhì),反應(yīng)后的溶液中主要存在的一組離子正確的是_____ (填序號)。
A.通入過量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ
B.加入過量KSCN溶液:K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ
C.加入過量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ
D.加入過量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ
(4)產(chǎn)品純度測定:稱取ag產(chǎn)品溶于水,配制成500mL溶液,取25.00mL待測液,用濃度為cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重復(fù)上述操作2次實驗結(jié)果如下:
該產(chǎn)品的純度為____________________________(用含a、c的代數(shù)式表示)。
有同學(xué)提出,測定產(chǎn)品中SO42ˉ的含量也可測定產(chǎn)品的純度,請補充完整實驗方案:稱取約0.4g樣品,溶于70mL水,__________________________________________________,將沉淀移入坩堝,灼燒至恒重,記錄數(shù)據(jù)(實驗中必須使用的試劑有:2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.已知t℃時,MgCO3的Ksp=4×10-6,則MgCO3飽和溶液中含Mg2+數(shù)目為2×10-3NA
B.一定條件下,2.3g的Na完全與O2反應(yīng)生成3.6g產(chǎn)物時失去的電子數(shù)一定為0.1NA
C.CO2通過Na2O2使其增重bg時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
D.1mol帶有乙基支鏈的烷烴,分子中所含碳原子數(shù)最少為5NA
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【題目】某溫度下,在容積為1L的密閉容器中充入和發(fā)生測得的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示,(已知,此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù))下列說法正確的是 ( )
A.
B. 點b所對應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)
C. 的生成速率,點a低于點b
D. 欲增大平衡狀態(tài)時,可保持其他條件不變,升高溫度
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【題目】化學(xué)式為C2H6O的化合物A具有如下性質(zhì):A+Na―→慢慢產(chǎn)生氣泡
A+CH3COOH有香味的產(chǎn)物
(1)根據(jù)上述信息,對該化合物可作出的判斷是(____)。
A.一定含有—OH B.一定含有—COOH
C.A為乙醇 D.A為乙醛
(2)含A的體積分數(shù)為75%的水溶液可以用作______。
(3)A與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。
(4)化合物A與CH3COOH反應(yīng)生成的有香味的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為__________。
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【題目】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:
相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
開始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
(1)“濾渣1”含有S和__________________________;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是將________________________。
(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_______~6之間。
(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“濾渣3”的主要成分是______________。
(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。
(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料,其化學(xué)式為LiNixCoyMnz2,其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時,z=___________。
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【題目】下列解釋實驗事實的方程式不正確的是( )
A.0.1mol/L CH3COOH溶液的pH>1:CH3COOH CH3COO-+H+
B.“NO2球”浸泡在冷水中,顏色變淺:2NO2(g) N2O4(g) △H<0
C.鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
D.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液變紅:+H2O+OH-
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