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【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎授予鋰離子電池的發(fā)明者,鋰離子電池是目前應(yīng)用廣泛的一類電池。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料,制備鋰離子電池電極材料的工藝流程如圖所示:
已知:①濾液1中含Ti微粒的主要存在形式為TiO2+;
②)Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24;溶液中某離子濃度小于等于10-5mol·L-1時,認為該離子沉淀完全。
請回答下列問題:
(1)濾渣1中主要成分的化學(xué)式為__。
(2)“結(jié)晶”溫度需控制在70℃左右,若溫度過高會導(dǎo)致的后果為__。
(3)“轉(zhuǎn)化I”后所得溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L-1,若其中Fe3+沉淀完全,則溶液中c(PO43-)的范圍為__。
(4)“煅燒I”反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為__。
(5)“轉(zhuǎn)化II”中H2TiO3的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。T0℃時,一定時間內(nèi)H2TiO3的轉(zhuǎn)化率最高的原因為__。
(6)Li2Ti5O15中-1價與-2價O原子的數(shù)目之比為___。“煅燒II”反應(yīng)中同時生成兩種參與大氣循環(huán)的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(7)某鋰離子電池放電時的電池反應(yīng)為Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+6C,則充電時陽極的電極反應(yīng)式為__。
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【題目】氧化鉻綠(Cr2O3)的性質(zhì)獨特,在冶金、顏料等領(lǐng)域有著不可替代的地位。一種利用淀粉水熱還原鉻酸鈉制備氧化鉻綠的工藝流程如下:
已知:①向含少量Na2CO3的鉻酸鈉堿性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的鉻酸鈉碳化母液;
②“還原”反應(yīng)劇烈放熱,可制得Cr(OH)3漿料。
(1)該工藝中“還原”反應(yīng)最初使用的是蔗糖或甲醛,后來改用價格低廉的淀粉。請寫出甲醛(HCHO)與鉻酸鈉(Na2CrO4)溶液反應(yīng)的離子方程式_________。
(2)將混合均勻的料液加入反應(yīng)釜,密閉攪拌,恒溫發(fā)生“還原”反應(yīng),下列有關(guān)說法錯誤的是_____(填標(biāo)號)。
A 該反應(yīng)一定無需加熱即可進行 B 必要時可使用冷卻水進行溫度控制
C 鉻酸鈉可適當(dāng)過量,使淀粉充分反應(yīng) D 應(yīng)建造廢水回收池,回收含鉻廢水
(3)測得反應(yīng)完成后在不同恒溫溫度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)還原率如下圖。實際生產(chǎn)過程中Cr(Ⅵ)還原率可高達99.5%以上,“還原”階段采用的最佳反應(yīng)條件為_________。
(4)濾液中所含溶質(zhì)為_______。該水熱法制備氧化鉻綠工藝的優(yōu)點有_________、________(請寫出兩條)。
(5)由水熱法制備的氫氧化鉻為無定型氫氧化鉻[Cr(OH)3·nH2O]。將洗滌并干燥后的氫氧化鉻濾餅充分煅燒,質(zhì)量損失與固體殘留質(zhì)量比為9:19,經(jīng)計算得出n=_________。
(6)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·H2O)與硫酸銨熱分解法也是一種生產(chǎn)氧化鉻綠的方法,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體對環(huán)境無害,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_________。
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【題目】常溫下濃度均為0.1mol/L 的四種鹽溶液,其pH 如表所示,下列說法正確的是( )
序號 | ① | ② | ③ | ④ |
溶液 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 |
A. 將等濃度的CH3COOH 和HClO溶液,pH小的是HClO
B. Na2CO3和NaHCO3溶液中粒子種類不同
C. 溶液水的電離程度:①>②>④>③
D. NaHCO3溶液中:c (Na+) =c (CO32- )+c (HCO3- )+c (H2CO3)
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【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是一種黃色難溶于水的固體,受熱易分解,是生產(chǎn)電池、涂料以及感光材料的原材料。為探究純凈草酸亞鐵晶體熱分解的產(chǎn)物,設(shè)計裝置圖如下:
(1)儀器a的名稱是______。
(2)從綠色化學(xué)考慮,該套裝置存在的明顯缺陷是_________。
(3)實驗前先通入一段時間N2,其目的為__________。
(4)實驗證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實驗現(xiàn)象為_______。
(5)草酸亞鐵晶體在空氣易被氧化,檢驗草酸亞鐵晶體是否氧化變質(zhì)的實驗操作是____。
(6)稱取5.40g草酸亞鐵晶體用熱重法對其進行熱分解,得到剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示:
①上圖中M點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_________。
②已知400℃時,剩余固體是鐵的一種氧化物,試通過計算寫出M→N發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
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【題目】科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑。近幾年開發(fā)的甲烷燃料電池采用鉑作電極催化劑,用KOH作為電池中的電解液,其工作原理的示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)甲烷燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是__________________。
(2)Pt(a)電極是電池的________極,電極反應(yīng)式為________________;Pt(b)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電極反應(yīng)式為________________。
(3)電池的總反應(yīng)方程式為_______________________________。
(4)如果該電池工作時電路中通過4 mol電子,則消耗的CH4有________mol。
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【題目】以廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含LiCoO2、Al、C等)為原料制備CoC2O4.2H2O的一種實驗流程如圖:
(1)“除鋁”可在如圖1所示的裝置中進行。保持溫度、反應(yīng)物和溶劑的量不變,實驗中提高鋁的去除率的措施有___。
(2)“灼燒”的主要目的是___。
(3)“還原”步驟溫度在70℃左右,LiCoO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。若該步驟用鹽酸代替H2SO4和H2O2,也可達到“還原”的目的,但其缺點是___。
(4)“沉淀”步驟中,證明Co2+已沉淀完全的實驗操作及現(xiàn)象是___。
(5)設(shè)計由“濾液X”制備純凈的Al2O3的實驗方案。(已知含鋁物種濃度與pH的關(guān)系如圖所示。實驗中必須使用的試劑:H2SO4溶液、BaCl2溶液、蒸餾水)___。
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【題目】室溫下向10mL 0.1molL-1NaOH溶液中加入0.1molL-1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示.下列說法正確的是( 。
A. a點所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. b點所示溶液中c(A-)>c(HA)
C. pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. a、b兩點所示溶液中水的電離程度相同
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【題目】苯環(huán)結(jié)構(gòu)中,不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵的簡單交替結(jié)構(gòu),可以作為證據(jù)的事實是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
②苯分子中碳碳鍵的長度完全相等
③苯能在加熱和催化劑存在的條件下與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成環(huán)己烷()
④經(jīng)實驗測得對二甲苯()只有一種結(jié)構(gòu)
⑤苯在溴化鐵作催化劑條件下同液溴可發(fā)生取代反應(yīng),但不能因化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色
A. ②③④B. ②④⑤C. ①③⑤D. ①②⑤
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【題目】下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯誤的是( )
A.CH3CH2CH2CH2CH3和互為同分異構(gòu)體
B.干冰和冰不是同一種物質(zhì)
C.CH2 =CH2和CH2=CHCH3互為同系物
D.C4H10的一氯代物有三種
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【題目】具有解熱鎮(zhèn)痛及抗生素作用的藥物“芬必得”主要成分的結(jié)構(gòu)簡式如圖,它屬于( )
①芳香族化合物 ②脂肪族化合物 ③有機羧酸 ④有機高分子化合物 ⑤芳香烴
A. ③⑤ B. ②③ C. ①③ D. ①④
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