【題目】鐵是目前人類使用量最大的金屬,它能形成多種化合物。
(1)取5.6 g的生鐵與足量的稀硫酸混合反應(yīng),無論怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終收集的氣體體積均小于2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),最主要的原因是_____________________;所得溶液在長時(shí)間放置過程中會(huì)慢慢出現(xiàn)淺黃色,試用離子方程式解釋這一變化的原因:___________。
(2)ZnFe2Ox是一種新型納米材料,可將工業(yè)廢氣中的某些元素轉(zhuǎn)化為游離態(tài),制取納米ZnFe2Ox和用于除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系為ZnFe2O4ZnFe2Ox。若上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)中消耗的n(ZnFe2O4)∶n(H2)=2∶1,x的值為________。請(qǐng)寫出 ZnFe2Ox與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________(x用前一問求出的具體值)。
(3)LiFePO4(難溶于水)材料被視為最有前途的鋰離子電池材料之一。
①以 FePO4(難溶于水)、Li2CO3、單質(zhì)碳為原料在高溫下制備LiFePO4,該反應(yīng)還生成一種可燃性氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。
②磷酸鐵鋰動(dòng)力電池有幾種類型,其中一種(中間是鋰離子聚合物的隔膜,它把正極與負(fù)極隔開)工作原理為FePO4+LiLiFePO4。則放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)式為___________________________________。
(4)已知25 ℃時(shí)Ksp[Fe(OH3)]=4.0×10-38,此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制5 mol·L-1 100 mL FeCl3溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入______ mL 2 mol·L-1的鹽酸(忽略加入鹽酸時(shí)溶液體積的變化)。
【答案】 生鐵中含有碳等雜質(zhì) 4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 3.5 2NO2+8ZnFe2O3.5N2+8ZnFe2O4 2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑ FePO4+Li++e-===LiFePO4 2.5
【解析】(1)生鐵中含有碳元素等物質(zhì),5.6g鐵物質(zhì)的量少于0.1mol,生成的氫氣的體積少于2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況);變黃色說明有Fe3+生成,是由Fe2+被氧氣氧化所導(dǎo)致的,其反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;(2)當(dāng)反應(yīng)中n(ZnFe2O4):n(H2)=2:1時(shí),依得失電子守恒原理可求出鐵的價(jià)態(tài)為升高了0.5價(jià),由此可求出x=3.5;ZnFe2O3.5與NO2 反應(yīng)生成N2和ZnFe2O4,其反應(yīng)方程式為:2NO2+8ZnFe2O3.5N2+8ZnFe2O4;(3)①可燃性氣體是CO,反應(yīng)過程中鐵元素由+3價(jià)降低到+2價(jià),Li2CO3中的碳元素由+4價(jià)降低到+2價(jià),由此可寫出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)式:2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑;②已知FePO4+LiLiFePO4,F(xiàn)ePO4中Fe元素得電子,則放電時(shí)FePO4在正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),正極的方程式為:FePO4+Li++e-=LiFePO4;(4)若不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則c(Fe3+)×c3(OH-)≤Ksp[Fe(OH)3],代入有關(guān)數(shù)據(jù)后可求出c(OH-)≤2×10-13mol/L,c(H+)≥0.0025mol/L,因此至少要加入2.5mL相應(yīng)的鹽酸。
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【題目】下列過程中△H<0的是( )
A. 氯化銨和氫氧化鋇晶體混合 B. 冰→水→水蒸氣
C. 煅燒石灰石制生石灰 D. 鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)
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【題目】從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下:
已知:FeCl3在加熱情況下與水反應(yīng)生成Fe(OH)3。
回答下列問題:
(1)試劑a是 ____________,過量的原因______________________。
(2)操作Ⅱ是___________,用到的玻璃儀器___________________________。
(3)若試劑C是Cl2,則反應(yīng)的離子方程式: __________________________。
(4)濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該溶質(zhì)的離子:___________。
(5)操作Ⅲ應(yīng)該是(______)
A 蒸發(fā) B蒸餾 C 分液 D 結(jié)晶
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【題目】在不同條件下分別測得反應(yīng)2A(g)+3B(g)C(g)+2D(g)的化學(xué)反應(yīng)速率,其中表示該反應(yīng)進(jìn)行的最快的是
A. v(A)=3molL﹣1min﹣1
B. v(B)=6molL﹣1min﹣1
C. v(C)=2.5molL﹣1min﹣1
D. v(D)=4molL﹣1min﹣1
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【題目】CO是生產(chǎn)羰基化學(xué)品的基本原料,對(duì)于以水煤氣為原料提取CO的工藝,如果氫氣未能充分利用,則提高了CO生產(chǎn)成本,所以在煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及熱值問題.反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | a |
(1)上述反應(yīng)的逆反應(yīng)是 ______ (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng).
(2)已知在一定溫度下:C(s)+CO2(g)2CO(g)K
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)K1
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)K2
則K、K1、K2、之間的關(guān)系是 ______ .
(3)800℃時(shí),在2L的恒容密閉容器中,充入2.0molCO(g)和3.0molH2O(g),保持溫度不變進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),4min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%.
①0~4min內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率為 ______ molL-1min-1,800℃時(shí)a= ______ .
②800℃時(shí)四個(gè)不同容器中發(fā)生上述反應(yīng),測得各物質(zhì)的濃度(molL-1)如表,其中達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ______ (填字母).
A | B | C | D | |
c(CO2) | 3 | 1 | 0.8 | 1 |
c(H2) | 2 | 1 | 0.8 | 1 |
c(CO) | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
c(H2O) | 2 | 2 | 3 | 2 |
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【題目】Harbermann等設(shè)計(jì)出利用Desulfovibrio desulfurcan菌種生成的硫化物作為介體的微生物燃料電池,電池內(nèi)部有質(zhì)子通過,該系統(tǒng)不經(jīng)任何維護(hù)可連續(xù)運(yùn)行5年。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為S2-+4H2O-8e-===SO+8H+。有關(guān)該電池的下列說法中正確的是( )
A. 若有1.12 L氧氣參與反應(yīng),則有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
B. 質(zhì)子由正極移向負(fù)極
C. 該電池的總反應(yīng)為S2-+2O2===SO
D. 正極的電極反應(yīng)式為2O2+8e-+4H2O===8OH-
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【題目】光電池是發(fā)展性能源。一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖,當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí),AgCl (s) Ag (s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面],接著Cl(AgCl)+e-=Cl- (aq),若將光源移除,電池會(huì)立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說法不正確的是( )
A. 光照時(shí),電流由X流向Y
B. 光照時(shí),Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為:2Cl-+2e-=Cl2↑
C. 光照時(shí),Cl-向Pt電極移動(dòng)
D. 光照時(shí),電池總反應(yīng)為:AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)
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【題目】化合物X是一種香料,可采用乙烯與甲苯為主要原料,按下列路線合成:
已知: RCHO+CH3COOR’ RCH=CHCOOR’
請(qǐng)回答:
(1)B、E中官能團(tuán)的名稱分別是_________、__________。
(2)B+D→F的化學(xué)方程式_____________________________________ 。
(3)X的結(jié)構(gòu)簡式_____________________。
(4)對(duì)于化合物X,下列說法正確的是________ 。
A.能發(fā)生水解反應(yīng) B.不與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)
C.能使Br2/CCl4溶液褪色 D.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(5)C的核磁共振氫譜有_____組峰,峰面積之比____________________ 。
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