【题目】2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为 LixC6 + Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是( )
A.充电时 a 极接外电源的负极
B.放电时Li+在电解质中由b极向a极迁移
C.充电时若转移0.02 mol电子,石墨电极将减重0.14 g
D.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在石墨极回收
【答案】B
【解析】
放电时的反应为Li1-xCoO2+LixC6═LiCoO2+C6,LixC6(可看成单质锂和碳)为负极,Li的化合价升高变成Li+,则Li1-xCoO2为正极,Co元素的化合价降低,Co元素的原子得到电子,原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,充电则是放电的逆过程。
A. 放电时a极(Li1-xCoO2)为正极得到电子,充电是逆过程,a极应失去电子作电解池的阳极,阳极接外加电源的正极,A错误;
B. 放电时,石墨极(b极)LixC6失去电子为负极,则Li1-xCoO2(a极)为正极,在原电池中阳离子移向正极,即Li+在电解质中由b极向a极迁移,B正确;
C. 充电时,石墨(C6)电极变成LixC6,电极反应式为:xLi++C6+xe-═LixC6,则石墨(C6)电极增重的质量就是参加反应的锂离子的质量,根据关系式:xLi+ ~ xe- 可知,若转移0.02mole-,反应的锂离子为0.02molLi+,即增重0.14g,C错误;
D. 放电时,电池的正极反应为:Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2 ,负极反应为LixC6-xe-═xLi++C6,该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在LiCoO2极回收,D错误。
答案为B。
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【题目】乙炔加氢是乙烯工业中的重要精制反应,利用这一反应可以将乙烯产品中的乙炔含量降低,以避免后续乙烯聚合催化剂的中毒,工业上称为碳二加氢过程。
已知:I. ;
II. ;
回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如表所示:
化学键 | ||||
键能/ | 436 | 413.4 | 615 | 812 |
=____________。
(2)400K时,在密闭容器中将等物质的量的和混合,采用适当的催化剂进行反应,生成,达到平衡时测得,则平衡时_____。
(3)据前人研究发现乙炔在团簇表面催化加氢反应的部分历程如图所示,其中吸附在表面上的物种用*标注。
推测乙烯在表面上的吸附为__________(填“放热”或“吸热”)过程。图中历程中最大能垒(活化能)E正=______,该步骤的化学方程式为___________。
(4)时,将体积比为1:2的和充入刚性密闭容器中,加入催化剂发生反应Ⅱ,起始体系总压强为,实验测得的分压与反应时间的关系如图所示:
①时,内,平均反应速率______(用含的代数式表示,下同)。
②时,该反应的化学平衡常数_____(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③时,内,的减小量______(填“>”“<”或“=”) 内的减小量,理由为__________。
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【题目】下列解释事实或实验现象的化学用语正确的是
A. 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝:4I-+O2 + 4H+ 2I2+2H2O
B. 铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液:Fe + 4H+ + NO3- Fe3+ + NO↑+ 2H2O
C. 水垢上滴入CH3COOH溶液有气泡产生:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+ H2O
D. SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊:SO2+Ca2++2ClO-+H2O CaSO3↓+2HClO
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【题目】元素镍(Ni)、锰(Mn)及其化合物常用作工业生产的催化剂。已知Ni(OH)2(蓝绿色)、Mn(OH)2(紫色)均难溶于水,Ksp[Ni(OH)2]=6×1018,Ksp[Mn(OH)2]=2×1013,回答下列问题:
(1)某溶液中含有浓度较大的Ni2+和Mn2+,向其中滴加NaOH溶液,当Ni2+恰好沉淀完全(恰好完全沉淀时Ni2+浓度等于1.0×105mol·L1)时,溶液中的c(H+)=_______mol/L,此时溶液中c(Mn2+)=_______mol/L(提示:)。
(2)血红蛋白(Hb)与O2和CO存在如下平衡:Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)K1,Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq)K2,正常体温下血红蛋白与两种气体的结合度(α)(注:α =),随两气体平衡分压的变化关系如下图所示:
①若平衡常数K1远小于K2,则上图中曲线1代表的气体是_______;利用图中所给数据计算曲线2所代表平衡的平衡常数_______(用气体的平衡分压代替气体的平衡浓度)
②CO和Ni能发生反应生成四羰基镍:Ni+4CONi(CO)4(四羰基镍),已知四羰基镍在温度高的条件下易分解,则该反应的正反应是_______(填“放热反应”或“吸热反应”),四羰基镍进入人体血液后更容易释放出金属镍,从而使人镍中毒,分析其中的原因_______。
(3)已知Ni(OH)3难溶于水,它可由Ni(OH)2与NaClO溶液反应得到,试写出该反应的离子方程式_______。
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【题目】(1)现有下列物质:维生素A、维生素C、碘元素、铁元素、淀粉、油脂。请选择正确答案填在相应的空格里。
①人体缺乏某种维生素会引起坏血病,这种维生素是________;
②人体缺乏某种微量元素会发生贫血,这种微量元素是________;
③既能为人体提供热量,又能提供必需脂肪酸的物质是________;
(2)垃圾处理要遵循无害化、减量化和资源化的原则,目前常用的方法有________、________和________,三种方法各有利弊。
(3)钢铁在潮湿的空气里很快就被腐蚀,原因是在钢铁的表面形成了一层电解质溶液的薄膜,跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池,请写出两极发生的主要的电极反应式:正极________负极________;
(4)粮食中的糖类在人体中能转化成葡萄糖而被吸收,一部分葡萄糖在体内被氧化分解,释放出能量,请写出该反应的化学方程式:________。葡萄糖具有还原性,能与银氨溶液发生银镜反应,配制银氨溶液时应将2%稀氨水逐滴加入1 mL2%AgNO3溶液中,到________为止,再加入1 mL10%葡萄糖溶液,振荡,水浴加热3~5min,观察到有银镜生成,请写出该银镜反应的化学方程式:________。
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【题目】298K时,甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中HCOOH、HCOO-的浓度存在关系式c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.100 mol/L,含碳元素的粒子的浓度与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 298K时,加蒸溜水稀释P点溶液,溶液中n(H+)·n(OH-)保持不变
B. 0.1 mol/L HCOONa溶液中有c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(HCOOH)
C. 298K时,HCOOH的电离常数Ka=1.0×10-3.75
D. 0.1 mol/L HCOONa溶液和0.1 mol/L HCOOH溶液等体积混合后,溶液的pH=3.75(混合后溶液体积变化忽略不计)
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【题目】据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。
(2)写出E的结构简式:________________________。
(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。
(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。
① 含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;
② 能与FeCl3发生显色反应;
③ 分子中含有4种不同化学环境的氢。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物 ,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。
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【题目】2﹣羟基异丁酸乙酯能溶于水,是一种应用于有机合成和药物制造的化工原料。
(1)2﹣羟基异丁酸乙酯的分子式为_________,不同化学环境的氢在核磁共振氢谱图中有不同的吸收峰,则2﹣羟基异丁酸乙酯有_________个吸收峰;
(2)①②的反应类型分别为_________,_________;
(3)已知I为溴代烃,I→B的化学方程式为_________;
(4)缩聚产物F的结构简式为_________;
(5)下列关于和的说法正确的有_________(双选,填字母);
A.后者遇到FeCl3溶液显紫色,而前者不可
B.两者都可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.两者都可以与氢氧化钠溶液发生反应,当两者物质的量相等时,消耗氢氧化钠的量不相等
D.两者都可以与氢气发生加成反应
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【题目】NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废液(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如图:
已知: 25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Ni(OH)2 | |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 | 6.0×10-31 | 6.5×10-18 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥3.2 | ≥5.6 | ≥8.4 |
注:NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)下列措施可行,且能提高废渣浸出率的有________。
A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌
(2)在滤液I中加入6%的H2O2,其作用是__________(用离子方程式表示);加入NaOH调节pH的范围是_________,为了除去溶液中的_________离子。
(3)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是_________________。
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