【題目】鋰離子電池是現(xiàn)代高性能電池的代表,高性能的電極材料與物質(zhì)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(l) LiFePO4因具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而成為新一代正極材料,這與PO43-的結(jié)構(gòu)密切相關(guān),PO43-的立體構(gòu)型為____。P、O、S的電負性從大到小的順序為______________
(2)通常在電極材料表面進行“碳”包覆處理以增強其導電性?箟难常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是 ___,抗壞血酸中碳原子的雜化方式為 ___,1mol抗壞血酸中手性碳原子的數(shù)目為______
(3) Li+過度脫出易導致鋰電池結(jié)構(gòu)坍塌產(chǎn)生O2而爆炸,實驗證實O2因具有單電子而成為順磁性分子,下列結(jié)構(gòu)式(黑點代表電子)中最有可能代表O2分子結(jié)構(gòu)的是____(填標號)。
A.
B.
C.
D.
(4)目前最常用的電極材料有鋰鈷復合氧化物和石墨。
①鋰鈷復合氧化物中Li、Co、O分別形成了六邊層狀結(jié)構(gòu)(圖a),按照Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--順序排列,則該化合物的化學式為____,Co3+的價層電子排布式為_____。
②石墨晶胞(圖b)層間距為d pm,C—C鍵長為a pm,石墨晶體的密度為p g/cm3,列式表示阿伏加德羅常數(shù)為____mol-l。
【答案】正四面體 O>S>P 分子中含有多個羥基,可與水分子間形成氫鍵 sp2、sp3 2NA B LiCoO2 3d6
【解析】
(l) 根據(jù)價層電子對互斥理論,計算磷酸根離子的價電子對數(shù),找出PO43-空間構(gòu)型,P、O、S的電負性從大到小的順序按非金屬性強弱和電負性大小之間的關(guān)系來回答;
(2)抗壞血酸易溶于水的原因從影響溶解性的因素——含羥基及其與水的作用來分析,抗壞血酸中碳原子的雜化方式從碳碳鍵角度分析,1mol抗壞血酸中手性碳原子的數(shù)目結(jié)合定義和圖示結(jié)構(gòu)判斷;
(3)結(jié)合信息和示意圖選擇判斷;
(4)結(jié)合①鋰鈷復合氧化物中Li、Co、O分別形成了六邊層狀結(jié)構(gòu)(圖a),用均攤法計算晶胞內(nèi)的原子數(shù),求該化合物的化學式,鈷的原子序數(shù)為27,則按電子排布規(guī)律可寫Co3+的價層電子排布式;
②已知石墨晶胞(圖b)層間距為d pm,C—C鍵長為a pm,按晶胞的密度等于晶體的密度為p g/cm3,列式求阿伏加德羅常數(shù);
(l) PO43-中P原子價層電子對個數(shù) 且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu);
答案為:正四面體;
元素的非金屬性越強,其電負性越大,則電負性O>S>P;
答案為:O>S>P;
(2)抗壞血酸碳原子數(shù)目相對較少,但分子內(nèi)含4個羥基,可與水分子間形成氫鍵,因此它易溶于水;
答案為:分子中含有多個羥基,可與水分子間形成氫鍵;
分子內(nèi)有碳碳單鍵、對應碳原子sp3雜化方式,也有碳碳雙鍵,對應碳原子sp2雜化方式;
答案為:sp2、sp3;
與四個不同的原子或原子團相連的碳原子稱為手性碳原子,由圖知,1個抗壞血酸分子中含2個手性碳原子,則1mol抗壞血酸中手性碳原子的數(shù)目為2NA;
答案為:2NA;
(3)結(jié)合信息:O2因具有單電子而成為順磁性分子,從示意圖知B結(jié)構(gòu)中化學鍵有3電子,B有單電子,B滿足;
答案為:B;
(4) 鋰鈷復合氧化物中Li、Co、O分別形成了六邊層狀結(jié)構(gòu)(圖a),整個六棱柱結(jié)構(gòu)中:Li個數(shù)為:個,Co個數(shù)為:,O個數(shù)為: 則,Li、Co和O個數(shù)比為1:1:2,化學式為LiCoO2;
答案為:LiCoO2;
鈷的原子序數(shù)為27,Co3+有24個電子,電子排布式為[Ar] 3d6,其價層電子排布式為3d6;
答案為:3d6;
石墨晶胞中碳原子數(shù)目= ,故晶胞的質(zhì)量= ,層內(nèi)(平行四邊形)C—C鍵長為a pm=,底面的邊長為,底面上的高為 底面的邊長=,層間距為d pm,則晶胞的體積=××=,則該晶胞的密度,則NA=;
答案為: 。
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【題目】如圖分別表示紅磷、白磷燃燒時的能量變化,有關(guān)說法正確的是( )
A.白磷比紅磷穩(wěn)定
B.白磷燃燒產(chǎn)物比紅磷燃燒產(chǎn)物穩(wěn)定
C.1mol 白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷放出 2244.7kJ 的熱量
D.紅磷燃燒的熱化學方程式:4P(s)+5O2(g)→P4O10(s)+2954kJ
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【題目】關(guān)于某酸的酸式鹽NaHY的水溶液的下列敘述中,正確的是
A. 該酸式鹽的水溶液一定顯酸性
B. 在該鹽溶液中,離子濃度為:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C. 若HY-能水解,水解方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+
D. 若HY-能電離,電離方程式為:HY-+H2OY2-+H3O+
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【題目】在室溫下,下列五種溶液:①0.1 mol/L NH4Cl;②0.1 mol/L CH3COONH4;③0.1 mol/L NH4HSO4;④0.1 mol/L NH3·H2O和0.1 mol/L NH4Cl混合液;⑤0.1 mol/L NH3·H2O,請根據(jù)要求填寫下列空白:
(1)溶液①呈__________性(填“酸”、“堿”或“中”),其原因是__________。(用離子方程式表示)
(2)比較溶液①、②、③、⑤中c(NH4+)的由大到小的順序__________。
(3)在溶液④中,__________離子的濃度為0.1 mol/L;NH3·H2O和__________離子的物質(zhì)的量濃度之和為0.2 mol/L。
(4)室溫下,測得溶液②的pH=7,則說明CH3COO-的水解程度__________(填“>”、“<”或“=”)NH4+的水解程度,CH3COO-與NH4+濃度的大小關(guān)系是:c(CH3COO-)_______c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
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【題目】室溫下,向20mL濃度均為0.1mol/L的NaOH和MOH溶液中分別滴加0. 1mol/L鹽酸,溶液的pH隨鹽酸體積變化如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.MOH的電離常數(shù)約為1×l0-5B.a點溶液中存在
C.b點和c點溶液混合后顯堿性D.水的電離程度:d>b>a
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【題目】5﹣二甲氧基苯酚是重要的有機合成中間體,可用于天然物質(zhì)白檸檬素的合成,一種以間苯三酚為原料的合成反應如下:
甲醇、乙醚和3,5﹣二甲氧基苯酚的部分物理性質(zhì)見下表:
(1)反應結(jié)束后,先分離出甲醇,再加入乙醚進行萃取,①分離出甲醇的操作是的______;②萃取用到的分液漏斗使用前需__________________并洗凈,分液時有機層在分液漏斗的________填(“上”或“下”)層;
(2)分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌.用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是__,用飽和食鹽水洗滌的目的是______;
(3)洗滌完成后,通過以下操作分離、提純產(chǎn)物,正確的操作順序是__(填字母);
a.蒸餾除去乙醚 b.重結(jié)晶 c.過濾除去干燥劑 d.加入無水CaCl2干燥
(4)固液分離常采用減壓過濾.為了防止倒吸,減壓過濾完成后應先________________,再______。
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【題目】化學學習小組進行如下實驗。
【探究反應速率的影響因素】設計了如下的方案并記錄實驗結(jié)果(忽略溶液混合體積變 化)。限選試劑和儀器:0.20mol/LH2C2O4 溶液、0.010mol/L KMnO4 溶液(酸性)、蒸餾水、 試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽
(1)上述實驗①②是探究 對化學反應速率的影響;若上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響,則 a 為 ;乙是實驗需要測量的物理量,則表 格中“乙”應填寫 。
【測定 H2C2O4·xH2O 中 x 值】 已知:M(H2C2O4)=90g/mol
稱取 1.260 g 純草酸晶體,將其酸制成 100.00 mL 水溶液為待測液。
②取 25.00 mL 待測液放入錐形瓶中,再加入適的稀 H2SO4
③用濃度為 0.05000 mol·L-1 的 KMnO 標準溶液進行滴定;
(2)請寫出與滴定有關(guān)反應的離子方程式
(3)某學生的滴定方式(夾持部分略去)如下,最合理的是 (選填 a、b)。
(4)由右圖可知消耗 KMnO4 溶液體積為 mL;
(5)滴定過程中眼睛應注視_________________;
(6)通過上述數(shù)據(jù),求得 x= 。以標準 KMnO4 溶液滴定樣品溶液的濃度,未用 標準 KMnO4 溶液潤洗滴定管,引起實驗結(jié)果 (偏大、偏小或沒有影響)。
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【題目】光氣(COCl2)的分解反應為:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)ΔH=+108kJ·mol-1。反應體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出):
(1)計算反應在第8min時的平衡常數(shù)K=__;
(2)比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2)__T(8)(填“<”、“>”或“=”);
(3)若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)=__mol·L-1;
(4)比較產(chǎn)物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小__;
(5)比較反應物COCl2在5~6min和15~16min時平均反應速率的大。v(5~6)__v(15~16)(填“<”、“>”或“=”),原因是__。
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【題目】生產(chǎn)符合人類需要的特定性能的物質(zhì)是化學服務于人類的責任。解熱鎮(zhèn)痛藥水楊酸改進為阿司匹林、緩釋阿司匹林、貝諾酯就是最好的實例。下圖表示這三種藥物的合成:
(1)反應①的條件是____________;物質(zhì)B含有的官能團名稱是________________
(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脫去1分子水的產(chǎn)物,寫出M的結(jié)構(gòu)簡式__________
(3)反應③的類型____________,寫出該反應④的一種副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式________
(4)水楊酸與足量Na2CO3溶液能發(fā)生反應,寫出化學方程式____________________
(5)1mol阿司匹林和1mol緩釋長效阿司匹林與NaOH溶液充分反應,最多消耗NaOH的物質(zhì)的量分別是_________、___________。
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