【题目】2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。LiFePO4电池是新能源汽车关键部件之一,其工作原理如图所示,其中有电极反应为xLi-xe-=xLi+。下列说法错误的是
A.充电时,电极a与电源的负极连接,电极b与电源正极连接
B.电池驱动汽车前进时,正极的电极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
C.电池驱动汽车后退时,负极材料减重1.4g,转移0.4mol电子
D.电池进水将会大大降低其使用寿命
【答案】C
【解析】
根据Li+的流向可知电极a为负极,失电子发生氧化反应,所以电极反应为xLi-xe-=xLi+;电极b为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。
A.放电时a为负极发生氧化反应,则充电时a极应得电子发生还原反应,所以与电源负极相连为阴极,同理电极b与电源正极连接为阳极,故A正确;
B.电池驱动汽车前进时为原电池,b为正极,正极发生氧化反应,根据正极材料可知电极反应式为:Li1-xFePO4+x Li++xe-=LiFePO4,故B正确;
C.电池驱动汽车后退时也是原电池,负极发生xLi-xe-=xLi+,负极材料减重1.4g,反应的Li的物质的量为0.2mol,所以转移0.2mol电子,故C错误;
D.锂与水反应,所以电池进水将会大大降低其使用寿命,故D正确;
故答案为C。
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【题目】通常状况下,CO是一种无色、无味、有毒的气体,难溶于水,与酸、碱、盐溶液均不反应。酒精喷灯可用作高温热源。正确连接如图所示的装置进行实验,可以验证某混合气体的成分是CO2和CO(每套装置限用一次)。请回答下列问题:
(1)连接装置导管口的顺序:混合气体→__________________→尾气处理(填导管接口代号)。
(2)证明原混合气体中CO2存在的实验现象是__________________________________;
证明CO存在的有关反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)有同学提出仪器B应再使用一次,你认为有道理吗?________(填“有”或“没有”),并简述理由:
_________________________________________________________________。
(4)本实验尾气处理的方法是________________________________。
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【题目】乙烯可作化工原料和清洁能源,研究其制备和综合利用具有重要意义,请回答下列问题:
(1)乙烯的制备:工业上常利用反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH制备乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1559.9kJ·mol-1。
则ΔH=______kJ·mol-1。
(2)乙烯可制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向2L某恒容密闭容器中充入a mol C2H4(g)和a mol H2O(g),测得C2H4(g)的平衡转化率与温度的关系如下图所示:
①该反应为______热反应(填“吸”或“放”),理由为____。
②A点时容器中气体的总物质的量为____mol,计算A点对应温度下的平衡常数K=_____(用含a的分数表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆为速率常数,只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中,下列推断合理的是____(填选项字母)。
a.k正增大,k逆减小 b.k正减小,k逆增大c.k正增大的倍数大于k逆 d.k正增大的倍数小于k逆
④若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,C2H4(g)的平衡转化率_____10%(填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化为乙醛(CH3CHO),电解乙醛的酸性水溶液可以制备出乙醇和乙酸,则生成乙酸的电极为_____极(填“阴”或“阳”),对应的电极反应式为______。
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【题目】将8.8g FeS固体置于200mL 2.0molL﹣1的盐酸中,以制备H2S气体.反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10molL﹣1,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。__________
(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度(摩尔浓度)。___________
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【题目】某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是____________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出__________________。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:_______。
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
i.Fe3+3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应。
ii.(SCN)2性质与卤素单质类似、氧化性:Cl2>(SCN)2。
iii.Cl2和Br2反应生辰BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。
iv.AgClO、AgBrO均可溶于水。
①用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因_______,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加___________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。
②探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释仅产生白色沉淀的原因:__________________。
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【题目】已知反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)参加反应的HNO3和作为氧化剂的HNO3的个数比为________。
(2)若有64 g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量是________。
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【题目】丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是________,原因是______________(试从分散系的分类进行讨论说明)
(2)欲在树林中观察丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是______________________________。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:________________________________________________。
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【题目】用KMnO4氧化盐酸溶液,反应方程式如2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若产生的Cl2在标准状况下体积为56 L,计算:
(1)参加反应的HCl的物质的量________________
(2)反应中被氧化的HCl的物质的量__________________
(3)并用双线桥标出电子转移的方向和数目___________________________________
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【题目】实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为4CuI+Hg=Cu2HgI4+2Cu。
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显__价。
(2)以上反应中的氧化剂为__,当有1molCuI参与反应时,转移电子_mol。
(3)标明上述反应电子转移的方向和数目____。
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