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【题目】LiCoO2用途广泛,如可作为锂离子电池的电极。回答下列问题。
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色晶体,该配合物中提供空轨道接受孤对电子的微粒是___,配体分子的价层电子对互斥模型为___,写出一种与配体分子互为等电子体的分子_________(填分子式)。
(3)某钴化合物纳米粉可以提高碱性电池的性能。该化合物晶胞结构如图所示,则该钴化合物的化学式为______,与Co原子等距离且最近的O原子个数为______。
(4)Li还可形成多种物质。二异丙基胺基锂()是有机合成中常用的物质,氮原子的杂化方式为_________。Li+可以镶嵌在C60中,形成的[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构,下面是从某晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从[LiC60]PF6晶体中分割出来的结构图是___。
(5)金属锂晶体的结构为体心立方密堆积,晶胞边长为351 pm,则锂晶体中原子的空间利用率为_________(列出含π的计算式)。
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【题目】近年来,汽车尾气催化净化成为极其重要的环保产业。请回答下列问题:
I.治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置。发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
(1)实际测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如图一,0~10 s阶段,CO、NO百分含量没有明显变化的原因是______;
(2)在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图二。
①已知T2>T1,则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H___0(填“>”、“=”或“<”)。
②为同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施有______(填字母序号)。
a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积
c.增加CO的浓度 d.升高温度
③压强为10MPa、温度为T1下,该温度下用分压表示的平衡常数Kp=___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。
II.汽车尾气中CO与N2O会发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH。几种物质的相对能量如下:
物质 | N2O(g) | CO(g) | CO2(g) | N2(g) |
相对能量/ kJ/mol | 475.5 | 283 | 0 | 393.5 |
(3)ΔH=___kJ/mol。
(4)实验室用Fe+作催化剂,以N2O和CO投入比为1:1模拟上述反应,其总反应分两步进行:
第一步:Fe++N2OFeO++N2;
第二步:___(写反应方程式)。
催化过程中,c(N2)和c(CO2)几乎相等,由此判断该反应进行的快慢由第___步反应决定。
请在如图中绘制反应在催化剂作用下的“能量~反应过程”示意图___。已知:两步反应均放热。
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【题目】在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,v(Z)∶v(Y)=1∶2。
(1)试确定:起始时n(Y)=________,n(Q)=________。
(2)方程式中m=________,n=________,p=________,q=________。
(3)用Z表示2 min内的反应速率________。
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【题目】25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)],已知该温度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],下列说法正确的是( )
A.a线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
D.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中=104.6
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【题目】2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。我国科学家开发的一种“磷酸钒锂/石墨锂离子电池”在4.6 V电位区电池总反应为:Li3C6+V2(PO4)36C+Li3V2(PO4)3,下列有关说法正确的是( )
A.用Li3V2(PO4)3作负极材料
B.放电过程中,当外电路中通过0.1 mol电子时M极质量减少0.7 g
C.充电时,Li+向N极区迁移
D.充电时,N极反应为V2(PO4)3+3Li++3e-=Li3V2(PO4)3
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【题目】在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O,生成的I2可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
该实验的目的是_________;表中V2=_________。
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【题目】已知Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,进行以下实验,记录实验结果,并思考改变物质浓度对平衡移动的影响。
实验1:向试管中加入4mL 0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液,再加数滴1mol·L-1 NaOH溶液,观察溶液颜色变化;
实验2:将上述溶液分成两份向其中一份中滴加1mol·L-1 HNO3,观察溶液颜色变化,并和另一份做对比_____。
实验现象 | 实验结论 | |
实验1 | ||
实验2 |
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【题目】已知反应:2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中得到I2的苯溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的的是( )
A.制取SO2
B.还原IO3-
C.放出I2的苯溶液
D.从水溶液中提取NaHSO4
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【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程。
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀I中只含有两种沉淀。
③部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为___。
(2)在浸出液中加入NaClO3的作用是___。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是___;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分___。
(4)操作I中包括蒸发浓缩的过程,在蒸发浓缩之前应先向溶液中加入_______(填试剂名称)。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥、称重。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是___(回答一条原因即可)。
(6)将5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则在150℃~210℃温度范围放出的气体物质是_______,290℃~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为________。
[已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g/mol]
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【题目】在防治新冠肺炎的工作中,过氧乙酸(CH3COOOH)是众多消毒剂中的一种。过氧乙酸具有强氧化能力,可将各种病原微生物杀灭。其性质不稳定,遇热易分解。某同学利用高浓度的双氧水和冰醋酸制备少量过氧乙酸并进行相关实验。
I.过氧乙酸的制备.
向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸,滴加42.5%双氧水15mL,之后加入一定量浓硫酸,维持反应温度为40℃,磁力搅拌4h后,室温静置12h。
(1)三颈烧瓶中制取过氧乙酸的反应方程式为____。
(2)资料显示浓硫酸的用量对制得的过氧乙酸的质量分数有较为明显的影响,如图所示。根据图中数据分析本实验中浓硫酸的用量应为____(填字母)。
a 1.5mL-2.0mL b 3.5mL-4.0mL C 5.5mL-6.0mL
II.过氧乙酸质量分数的测定
准确称取1.00g过氧乙酸样液,定容子100mL容量瓶中,取其中10.00mL溶液调pH后,用KMnO4标准溶液滴定至溶液出现浅红色,以除去过氧乙酸试样中剩余的H2O2,再加入过量KI溶液,摇匀,用0.0200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL。(已知:)。
(3)加入过量KI溶液前,需除去H2O2的原因是____(用离子方程式表示)。
(4)滴定时所选指示剂为____;制得过氧乙酸溶液中过氧乙酸质量分数为____%。
(5)过氧乙酸用于消毒时,要将原液稀释到0.2%-0.5%之间。若实验室配制1000mL过氧乙酸稀溶液时,除需使用烧杯和玻璃棒外,还要用到以下哪些仪器____(填标号)。
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