【題目】鋰在有機(jī)合成、電池等領(lǐng)域中有重要的作用。
I. 的制備和應(yīng)用如下圖所示。
(1)鋰元素在元素周期表中的位置_______________________。
(2)寫(xiě)出A的電子式___________________________。
(3)是有機(jī)合成中常用的還原劑,試寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_________________。
II.磷酸亞鐵鋰是新型鋰離子電池的首選電極材料,是以鐵棒為陽(yáng)極,石墨為陰極,電解磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液,析出磷酸亞鐵鋰沉淀,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得。在鋰離子電池中,需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì),該有機(jī)聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(4)制備磷酸亞鐵鋰必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行,其原因是_______________。
(5)陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為___________________。
(6)寫(xiě)出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
(7)該電池充電時(shí)陽(yáng)極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為___________。
【答案】第二周期第IA族 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 防止亞鐵化合物被氧化 Fe-2e-+H2PO4-+Li+=LiFePO4+2H+ FePO4+e-+Li+=LiFePO4
【解析】
(1)Li是3號(hào)元素,根據(jù)原子核外電子排布確定其在周期表的位置;
(2)Li與H2在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生LiH,該化合物為離子化合物,據(jù)此書(shū)寫(xiě)電子式;
(3)LiAlH4將乙酸還原為乙醇,乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生乙酸乙酯;
(4)亞鐵離子具有強(qiáng)還原性,制備過(guò)程中要防止亞鐵化合物被氧化;
(5)陽(yáng)極鐵失電子生成磷酸亞鐵鋰;
(6)M具有酯基,在堿性條件下可發(fā)生水解;
(7)根據(jù)鋰離子電池在充電過(guò)程中的陽(yáng)極產(chǎn)物,可寫(xiě)出電解的陽(yáng)極電極反應(yīng)式,電池放電時(shí)正極反應(yīng)式與電解陽(yáng)極反應(yīng)式相反。
(1)Li是3號(hào)元素,所以鋰元素在元素周期表中的位置是第二周期第IA族;
(2)Li與H2在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生離子化合物LiH,其電子式為;
(3) LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,一定條件下可以將乙酸還原生成的B為乙醇,乙醇與乙酸在濃硫酸存在時(shí),在加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng)產(chǎn)生乙酸乙酯和水。所以反應(yīng)③的化學(xué)方程式為:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)亞鐵離子具有強(qiáng)還原性,制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行,其原因是為了防止化合物中的Fe2+被氧化變?yōu)?/span>Fe3+;
(5)以鐵棒為陽(yáng)極,石墨為陰極,Fe失去電子變?yōu)?/span>Fe2+,將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+與電解溶液中的磷酸二氫銨、氯化鋰反應(yīng),產(chǎn)生磷酸亞鐵鋰沉淀,所以陽(yáng)極鐵失電子生成磷酸亞鐵鋰,陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為Fe-2e-+H2PO4-+Li+=LiFePO4+2H+;
(6)M具有酯基,在堿性條件下可發(fā)生水解,M與足量氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:;
(7)鋰離子電池在充電過(guò)程中,陽(yáng)極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,電極反應(yīng)為LiFePO4=FePO4+Li++e-,該電池放電時(shí),正極發(fā)生還原反應(yīng),與充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)相反,電極反應(yīng)式為FePO4+Li++e-=LiFePO4。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是一種用途廣泛的強(qiáng)氧化劑,實(shí)驗(yàn)室制備高錳酸鉀所涉及的化學(xué)方程式如下:
MnO2熔融氧化:3MnO2+ KClO3+ 6KOH3K2MnO4+ KCl+3H2O
K2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
將MnO2熔融氧化所得產(chǎn)物的熱浸取液裝入三頸燒瓶,再通入CO2氣體,使K2MnO4歧化的過(guò)程在如圖裝置中進(jìn)行,A、B、C、D、E為旋塞,F、G為氣囊,H為帶套管的玻璃棒。
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器a的名稱(chēng)是______。
(2)MnO2熔融氧化應(yīng)放在______中加熱(填儀器編號(hào))。
①燒杯、诖邵釄濉、壅舭l(fā)皿、荑F坩堝
(3)為了能充分利用CO2,裝置中使用了兩個(gè)氣囊。當(dāng)試管內(nèi)依次加入塊狀碳酸鈣和鹽酸后,關(guān)閉旋塞B、E,微開(kāi)旋塞A,打開(kāi)旋塞C、D,往熱K2MnO4溶液中通入CO2氣體,未反應(yīng)的CO2被收集到氣囊F中。待氣囊F收集到較多氣體時(shí),關(guān)閉旋塞______,打開(kāi)旋塞______,輕輕擠壓氣囊F,使CO2氣體緩緩地壓入K2MnO4溶液中再次反應(yīng),未反應(yīng)的CO2氣體又被收集在氣囊G中。然后將氣囊G中的氣體擠壓入氣囊F中,如此反復(fù),直至K2MnO4完全反應(yīng)。
(4)除去K2MnO4歧化產(chǎn)物中MnO2的操作方法是______。
(5)將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)一系列操作得到針狀的高錳酸鉀晶體,最后采用低溫烘干的方法來(lái)干燥產(chǎn)品,原因是______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)CH4與Cl2發(fā)生反應(yīng)的條件是________;實(shí)驗(yàn)中可觀察到量筒內(nèi)液面________,量筒內(nèi)壁出現(xiàn)油狀液滴,其中________是工業(yè)上重要的溶劑;飽和食鹽水中有少量固體析出,用飽和食鹽水而不用水的原因是______________________________。
(2)在濃硫酸作用下,苯在水浴加熱時(shí)可以與濃硝酸反應(yīng)生成硝基苯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________
(3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的化學(xué)方程式:__________________________________;實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是(填字母)________________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分層析出
D.加速酯的生成,提高其產(chǎn)率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)欲完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn),涉及到下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作。甲實(shí)驗(yàn)為食鹽的精制,乙實(shí)驗(yàn)通過(guò)精制的食鹽來(lái)配制0.4mol·L-1的氯化鈉溶液。
(1)甲實(shí)驗(yàn)中除去難溶性雜質(zhì)的操作步驟是___________(填寫(xiě)上述序號(hào)),其中關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)是___________。
(2)甲實(shí)驗(yàn)中,為有效除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-雜質(zhì),精制過(guò)程中加入試劑:
①NaOH溶液②Na2CO3溶液③BaCl2溶液④鹽酸,合理的加入順序?yàn)?/span>____(填序號(hào))。其中加入NaOH溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。
(3)乙實(shí)驗(yàn),使用儀器③前必須進(jìn)行的一步操作是______。配制時(shí),除了上述儀器外,還可能用到的玻璃儀器是_____________。
(4)乙實(shí)驗(yàn)稱(chēng)量的NaCl質(zhì)量為________g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰空氣電池是一種用鋰作負(fù)極,以空氣中的氧氣作為正極反應(yīng)物的電池。其工作原理如圖,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A. 多孔電極可以提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
B. 正極的電極反應(yīng):
C. 有機(jī)電解液可以是乙醇等無(wú)水有機(jī)物
D. 充電時(shí)專(zhuān)用充電電極可防止空氣極腐蝕和劣化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用酸式滴定管準(zhǔn)確移取25.00mL某未知濃度的鹽酸溶于一潔凈的錐形瓶中,然后用0.20mol·L -1的氫氧化鈉溶液(指示劑為酚酞).滴定結(jié)果如下:
NaOH起始讀數(shù) | NaOH終點(diǎn)讀數(shù) | |
第一次 | 0.10mL | 18.60mL |
第二次 | 0.30mL | 18.00mL |
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_____________mol·L-1.
(2)達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是_______________________________________________________
(3)以下操作造成測(cè)定結(jié)果偏高的原因可能是__________________。
A. 滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí),俯視滴定管的刻度,其它操作均正確
B. 滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液
C. 盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過(guò),未用待測(cè)液潤(rùn)洗
D. 未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗堿式滴定管
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),0.1 mol Na2CO3與鹽酸混合所得的一組體積為1 L的溶液,溶液中部分微粒與pH 的關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是
A. b點(diǎn)所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-)
B. 隨pH增大,數(shù)值先減小后增大
C. 25℃時(shí),碳酸的第一步電離常數(shù)Ka1=10-6
D. 溶液呈中性時(shí):c(HCO3- )>c(Cl-)>c(CO32-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“以廢治廢”是基于“綠色化學(xué)”觀念治理污染的思路。用工業(yè)廢堿渣(主要成分為Na2CO3)吸收煙氣中的 SO2,得到亞硫酸鈉(Na2SO3)粗品。其流程如下:
(1)為加快工業(yè)廢堿渣中 Na2CO3 的溶解,可采取的措施是_____(寫(xiě)出一種即可)。
(2)上述流程中,加入NaOH 后,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(3)亞硫酸鈉粗品中含有少量Na2SO4,原因是_____。
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明亞硫酸鈉粗品含有少量 Na2SO4 的方案是:在一支試管中,加入少量 亞硫酸鈉粗品,用適量蒸餾水溶解,_____,出現(xiàn)白色沉淀,則證明含有 Na2SO4。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程及能量變化的示意圖如下,用、、分別表示N2、H2、NH3,下列說(shuō)法正確的是
A. 使用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量減少
B. 在該過(guò)程中,N2、H2斷鍵形成N原子和H原子
C. 在該過(guò)程中,N原子和H原子形成了含有非極性鍵的NH3
D. 合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收能量大于生成物形成新鍵釋放的能量
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