【題目】鉀離子電池資源豐富,在非水基電解液中具有更高的離子導電率等優(yōu)點。一種鉀離子電池的工作原理如圖所示,已知該電池負極在KC24-KC16-KC8之間變化,正極在K2MnFe(CN)6-KMnFe(CN)6-MnFe(CN)6之間變化,下列說法不正確的是( )
A.如圖所示為鉀離子電池的放電過程
B.放電時負極可發(fā)生反應:2KC8-e-=KC16+K+
C.充電時正極反應式為K2MnFe(CN)6-e-=KMnFe(CN)6+K+
D.若充電前正負極質量相同,則充電時每轉移0.lmole-,理論上正負極質量差將增加7.8g
【答案】A
【解析】
由裝置圖中電子移動方向即電子由正極流出,負極流進,則該裝置為鉀離子電池的充電過程。放電時,負極失去電子,C的化合價升高,則負極物質變化順序為KC8→KC16→KC24,可得電極反應依次為:2KC8-e-=KC16+K+,3KC16-e-═2KC24+K+。正極得到電子,物質化合價降低,則正極物質變化順序為MnFe(CN)6→KMnFe(CN)6→K2MnFe(CN)6,電極反應依次為:MnFe(CN)6+K++e-=KMnFe(CN)6,KMnFe(CN)6+K++e-=K2MnFe(CN)6。充電時,電極反應與放電時的反應相反。
A.由裝置圖中電子移動方向即電子由正極流出,負極流進,說明發(fā)生氧化反應,該裝置為鉀離子電池的充電過程,錯誤,A選;
B.放電時,負極物質變化順序為KC8→KC16→KC24,則電極反應依次為:2KC8-e-=KC16+K+,3KC16-e-=2KC24+K+,所以放電時負極可發(fā)生反應:2KC8-e-=KC16+K+,正確,B不選;
C.充電時正極為陽極,反應式與正極反應相反,所以反應式為K2MnFe(CN)6-e-=KMnFe(CN)6+K+,正確,C不選;
D.充電時,每轉移0.1mol電子,將有0.1molK+從正極材料中脫離,再嵌入到負極材料中,所以理論上正負極質量差將增加0.2mol×39g·mol-1=7.8g,正確,D不選。
答案選A。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某礦石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質),實驗室利用該礦石制備BaCl22H2O的流程如圖,且三次濾渣的主要成分各不相同:
如表為常溫時各離子轉化為氫氧化物沉淀時的pH:
Fe3+ | Mg2+ | Ca2+ | |
開始沉淀時的pH | 1.9 | 9.1 | 11.9 |
完全沉淀時的pH | 3.2 | 11.1 | 13.9 |
(1)用15%鹽酸浸取前需充分研磨,目的是______。
(2)濾渣Ⅰ的主要成分為______;加入NaOH調pH的范圍為______;加入H2C2O4時應避免過量的原因是______。[已知難溶物質:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3)已知:25℃時,Ksp(BaCO3)=5.4×10-9,Ksp(CaCO3)=2.7×10-9。向CaCO3固體的溶液中加入高濃度的BaCl2溶液,有BaCO3沉淀生成,請寫出該反應的離子方程式______,該反應的平衡常數(shù)K=______。
(4)取制得的BaCl22H2O(含少量雜質)2.5g配成100mL溶液,取10.00mL該溶液于燒杯中,加入足量(NH4)2C2O4溶液,過濾,洗滌,將得到的BaC2O4沉淀用過量稀硫酸溶液溶解,過濾除去BaSO4沉淀,將所得的H2C2O4溶液移入錐形瓶,用0.05mol/L高錳酸鉀標準液滴定至終點。
已知:Ba2++C2O42-═BaC2O4↓
BaC2O4+2H++SO42-═BaSO4↓+H2C2O4
5H2C2O4+2MnO4-+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
①滴定中盛放高錳酸鉀標準液的儀器為______,滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,錐形瓶中溶液顏色______,即說明達到滴定終點。
②若滴定前滴定管的讀數(shù)為1.80mL,滴定終點時滴定管中液面如圖,請計算BaCl22H2O的純度為______(保留3位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某分子的結構如圖所示(-R 為烴基),其中 A、B、D 三種元素位于元素周期表中同一族的三個相鄰的周期,A 的非金屬性大于 B。D 與 G 形成的 DG3 在工業(yè)上可用于漂白和殺菌消毒。A 與 G 形成的 AG3 可完全水解,其水解的產(chǎn)物之一 H3AO3 常用作塑料件鍍金屬的還原劑。
(1)具有未成對電子的原子或分子具有磁性。D 的某種氧化物 D2O4 的磁性大小與溫度呈正相關關系,即磁性是溫度的增函數(shù)。則 D2O4 2DO2,ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。
(2)DG3 用于殺菌消毒與 HGO 相比,DG3 可大大延長殺菌消毒的時間,試從反應速率理論和平衡移動理論兩者中選擇一個,解釋其原因____________________________。
(3)無機含氧酸中的非羥基氫不能發(fā)生電離。H3AO3 分子中 A 原子最外層的電子都參與了共價鍵的形成,試用方程式表示 H3AO3 的正鹽溶液呈堿性的原因_____。
(4)液氨中因存在2NH3(1) NH4++NH2-可導電,液態(tài) D2O4 中也存在 D2O4DO++DO3-,上述兩個過程的本質區(qū)別為___________。
(5)T℃時,在一體積為 VL 的密閉容器中放入一定量的 ACl5 固體,按下式發(fā)生反應:ACl5(s)ACl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。測得容器內氣體的壓強變化如下表:
時間 t/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ∞ |
總壓 P/kPa | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
上述條件下,以分壓表示的平衡常數(shù) Kp=_____(kPa)2(計算結果保留兩位小數(shù)); 若保持溫度不變,30s 時給容器加壓,達新平衡后,容器內的總壓將_____(填“升高”、“降低”或“不變”);若將容器換成絕熱容器,加壓后容器內的總壓將_____(填“升高”、“降低”或“不變”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鐵及其化合物廣泛存在于人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式是________,Ca元素與Fe元素同周期,灼燒,火焰為磚紅色,節(jié)日中燃放的焰火配方中常含有Ca元素,灼燒Ca元素呈現(xiàn)特殊顏色的原因是____
(2)人體內血紅蛋白的結構簡式如圖所示:
①組成血紅蛋白的5種元素中,電負性由大到小的順序是_________,C、N、O的第一電離能由大到小的順序是_______。
②血紅蛋白分子結構中N的雜化方式是_______。
③血紅蛋白分子結構中含有配位鍵,為這些配位鍵提供孤電子對的元素是_______(寫元素符號,下同),提供空軌道的元素是______。
(3)可應用于工業(yè)生產(chǎn)中的催化劑,其晶胞結構如圖所示:
①已知電負性:Fe-1.83,Br-2.96,則中含有的化學鍵類型為_________。
②晶胞中鐵的配位數(shù)是_________;晶胞邊長為a cm,則晶體密度的表達式為_____________(設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:某溫度下,鐵的難溶化合物FeS在溶液中存在溶解平衡FeS(s)Fe2+ (aq) + S2-(aq),FeS在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A.a點對應的Ksp(FeS)等于b點對應的Ksp(FeS)
B.c、d兩點有沉淀析出的是c點
C.向d點溶液中加入FeCl3溶液,溶液中的離子濃度可實現(xiàn)由d點到b點的變化
D.該溫度下,Ksp (FeS) =2×10-18
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知常溫下H2A的K1=1.0×10-4,K2=5.0×10-7。向20mLlmol·L-1的H2A溶液中逐滴滴入2mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水電離出的c水(OH-)隨加入NaOH溶液的體積V的變化如圖所示,下列分析正確的是( )
A.V1<10,V2=20
B.a點溶液的pH=3
C.c點溶液c水(H+)≈1.0×10-4mol·L-1
D.b、d點溶液均呈中性
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】磷的含氧酸有磷酸(H3PO4)、亞磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)等多種,它們在工業(yè)上都是重要的化工原料。
(1)亞磷酸(H3PO3)是一種二元弱酸,寫出H3PO3與過量NaOH溶液反應的化學方程式:_______。某溫度下,0.01 mol L-1 H3PO3溶液的pH為2.7,該溫度下,H3PO3 的一級電離常數(shù) Kal=_______。 (已知:lg2 = 0.3,lg3 = 0.5,lg5 = 0.7,H3PO3 的第二步電離忽略不計)
(2)某實驗小組用NaOH溶液處理含H3PO3廢水,當溶液中c (Na+) =c(H2PO3-) + 2c(HPO32-)時,溶液呈______性(填“酸”“堿”或“中”)。
(3)已知:常溫下,磷酸(H3PO4)的 Kal=7.ll×10-3、Ka2 = 6.23×10-8、Ka3 = 4.5 ×10-13, 則常溫下,Na2HPO4溶液中H2PO4-、HPO42-和PO43-的濃度由大到小的順序為________。
(4)向某濃度的磷酸溶液中滴加NaOH溶液,其pH與溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-和PO43-的物質的量分數(shù)為δ (平衡時某物種的濃度與整個物種濃度之和的比值)的關系如圖所示。以酚酞為指示劑,當溶液由無色變?yōu)闇\紅色時,發(fā)生主要反應的離子方程式是_________。
(5)已知:常溫下,Ksp(FePO4) = l.3×10-22、Ksp(A1PO4) = 5.2 ×10-19。常溫下,向含Fe3+、A13+的混合溶液中滴加Na3PO4溶液,當FePO4、AlPO4同時生成時,溶液中c(Fe3+):c(Al3+ ) =_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某化學興趣小組設計了一個燃料電池,并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關問題:
(1)通入氧氣的電極為_____(填“正極”或“負極”),此電極反應式為_________。
(2)鐵電極為_______(填“陽極”或“陰極”),乙裝置中電解反應的化學方程式為_________________。
(3)某粗銅中含有鐵、金、銀和鉑等雜質,通過電解精制后,為從電解液中制得硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O),設計了如下工藝流程:
已知:幾種金屬陽離子開始沉淀和沉淀完全的pH。
氫氧化物開始沉淀時的pH | 氫氧化物沉淀完全時的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
①步驟I中加入試劑A的目的是_____________________________,試劑A應選擇______(填序號);
a.氯氣 b.過氧化氫 C.酸性高錳酸鉀溶液
②步驟II中試劑B為_________(答出一種即可),調節(jié)pH的范圍是___________;
③步驟III的操作是加熱濃縮、___________、過濾。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】黃色固體聚合硫酸鐵(SPFS)是一種重要的無機高分子絮凝劑,極易溶于水,作為工業(yè)和生活污水處理等領域具有重要的應用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。工業(yè)上常用的一種制備流程為:(綠礬化學式為FeSO4·7H2O)
在SPFS的多個質量指標中,鹽基度是重要的質量指標之一,鹽基度定義為:鹽基度=n(OH-)/3n( Fe) ×100%。式中n(OH-)、n(Fe)分別表示固體聚合硫酸鐵中OH一和Fe的物質的量。試回答下列問題。
(1)在綠礬中加人酸性介質的NaClO3目的是__________ 。
(2)SPFS溶于水后并與水反應生成__________ 能吸附水中的懸浮物來凈化水。
(3)取15.05g某固體聚合硫酸鐵溶解于水,向其中加人過量的BaCI2溶液到沉淀完全,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得白色沉淀20.97g.向上述濾液中加人NH3H2O,調節(jié)溶液pH= 6,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得Fe2O3固體5.60g。該固體聚合硫酸鐵的鹽基度為_________ 。
(4)計算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學式______________(寫出計算過程)。
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