【题目】高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI+为有机阳离子)。
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g) △H1= a kJ·mol-1
②3AlCl(g) = 2Al(l)+ AlCl3(g) △H2= b kJ·mol-1
③Al2O3(s)+3C(s) = 2Al(l)+3CO(g) △H3
下列说法正确的是
A.该电池的电解质可用氯化铝水溶液替代
B.Al2O3(s)+3C(s) = 2Al(l)+3CO(g) △H3= (a-b) kJ·mol-1
C.该电池充电时石墨电极与电源正极相连
D.该电池放电时的负极反应方程式为 :Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-
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【题目】通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是
A. b极为正极,发生还原反应
B. 一段时间后b极区电解液的pH减小
C. H+由a极穿过质子交换膜到达b极
D. a极的电极反应式为-e-=Cl-+
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【题目】如图所示,在水槽中装有
水,容积为
的试管
中充满了
和
的混合气体(标准状况下),将试管
倒插入水槽
中。充分反应后,试管
中剩余气体的体积为
。
(1)将倒插入水槽
中发生的反应为________________________________________________,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为_____________;原混合气体中
与
的物质的量之比为____________。
(2)通过导气管向剩余
气体的试管
中持续通入氧气,
中可能观察到的现象是_____________________________________________________________________________________________________。
(3)当试管中充满气体时停止通入氧气,然后将试管从水槽中取出,水槽
中溶液的物质的量浓度为______
(设水槽中液体的体积仍为
)。
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【题目】光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能材料,只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
(1)已知Se在周期表的位置为_____,基态Ga原子核外电子占据的最高能级为_____。
(2)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为_____。
(3)与Al元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质,[B(OH)4]-的结构式为____(标出配位键)
(4)已知[Cu(H2O)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(H2O)4]2+中的2个H2O被Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(H2O)4]2+的空间构型为_____。请画出该离子中配位键的结合形式__。
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【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OHClO+Cl+H2O
B. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH+H2↑
C. 室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2+2H+
Cu2++2NO2↑+H2O
D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
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【题目】某研究性学习小组研究含一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率,实验结果如图所示,判断下列说法不正确的是
A.温度越高氧化率越大
B.pH越小氧化率越大
C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率
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【题目】磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一,磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①锰矿粉的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+)=0.1molL -1形成M(OH)n沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 3.8 | 6.3 | 9.6 | 10.6 | 8.8 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 5.2 | 8.3 | 11.6 | 12.6 | 10.8 |
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为___。
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+;②__将Al3+、Fe3+变为沉淀除去;③加入NH4F将__离子沉淀除去。写出反应①的离子方程式为___;
(3)碳化结晶时,反应的离子方程式为___。
(4)碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是__。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有__。
(5)测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000g碳酸锰产品于锥形瓶中,加25.00mL磷酸,加热,碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-,冷却至室温。加水稀释至100mL,滴加2~3滴指示剂,然后用浓度为0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定(反应为:[Mn(PO4)2]3- +Fe2+=Mn2+ +Fe3++2PO43-)。重复操作3次,记录数据如下表:
滴定次数 | 0.2000mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 20.20 |
2 | 1.32 | 21.32 |
3 | 1.05 | 20.95 |
则产品的纯度=__,若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡,则测得的碳酸锰粗产品的纯度__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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【题目】铝及铝的化合物有着极为广泛的用途。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,在熔融状态下用石墨做阴极和阳极进行电解:
2Al2O34Al+3O2↑,则电解时不断消耗的电极是_____(填“阳极”或“阴极”)
(2)铝片、石墨、空气和海水构成的原电池可用于航标供电,该原电池正极的电极反应是_____。
(3)泡沫灭火器中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液发生反应的离子方程式是______。
(4)在配制AlCl3溶液时,防止溶液出现浑浊现象,溶液中应加入_____。
(5)Mg(OH)2固体能除去镁盐溶液中Al3+,原因是_____。(用离子方程式表示)
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【题目】铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe3+的电子排布式为_________________。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(3)FeCl3的熔点为306℃,沸点为315℃。FeCl3的晶体类型是________。FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是__________。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含________molσ键,与CO互为等电子体的离子是__________(填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶体结构示意图如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____;Fe2+与O2-的最短核间距为___________pm。
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