【题目】Garnet型固态电解质被认为是锂电池最佳性能固态电解质。LiLaZrTaO材料是目前能达到最高电导率的Garnet型电解质。某Garnet型可充电锂电池放电时工作原理如图所示,反应方程式为:LixC6+Li1-xLaZrTaOLiLaZrTaO+6C,下列说法不正确的是
A.放电时,a极为负极,发生氧化反应
B.LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用
C.充电时,b极反应为:LiLaZrTaO -xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO
D.充电时,每转移xmol电子,a极增重7 g
【答案】D
【解析】
根据题干信息,由电池工作原理图分析可知,电池工作放电时,Li+向b极移动,则b极为电池的正极,发生还原反应,电极反应式为:xLi++Li1-xLaZrTaO+xe-=LiLaZrTaO,a极为电池的负极,发生氧化反应,据此分析解答问题。
A.根据上述分析可知,电池工作放电时,a极为电池的负极,发生氧化反应,A选项正确;
B.由电池工作原理图可知,LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用,B选项正确;
C.电池充电时,b极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为:LiLaZrTaO -xe-=xLi++Li1-xLaZrTaO,C选项正确;
D.充电时,a极为阴极,发生的反应为6C+ xe-+xLi+=LixC6:每转移xmol电子,增重7x g,D选项错误;
答案选D。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】Cu3N具有良好的电学和光学性能,在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中,发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
(1)N位于周期表中第________周期________族。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________。
(3)Cu+的电子排布式为________________________,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成Cu 2+和Cu,但CuO在高温下会分解成Cu2O,试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O________________________________________。
(4)在Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛,乙醛分子中碳原子的杂化方式是________,乙醛分子中H﹣C﹣O的键角________乙醇分子中的H﹣C﹣O的键角(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)[Cu(H2O)4]2+中的两个H2O被Cl-取代有两种不同的结构,则[Cu(H2O)4]2+的结构为________形。
(6)Cu3N的晶胞结构如图,N3﹣的配位数为________,Cu+半径为a pm,N3﹣半径为bpm,Cu3N的密度________________g/cm3。(阿伏加德罗为常数用NA表示)(1pm=10﹣10 cm)
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【题目】AlN新型材料应用前景广泛,其制备与性质研究成为热点。
相关数据如下:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 与N2反应温度/℃ | 相应化合物分解温度/℃ |
Al | 660 | 2467 | >800 | AlN:>2000 (>1400升华) AlCl3:(>181升华) |
Mg | 649 | 1090 | >300 | Mg3N2:>800 |
(1)AlN的制备。
① 化学气相沉积法。
Ⅰ.一定温度下,以AlCl3气体和NH3为原料制备AlN,反应的化学方程式是____________________。
Ⅱ.上述反应适宜的温度范围是______℃(填字母)。
a.75~100 b.600~1100 c.2000~2300
② 铝粉直接氮化法。
Al与N2可直接化合为AlN固体,AlN能将Al包裹,反应难以继续进行。控制温度,在Al粉中均匀掺入适量Mg粉,可使Al几乎全部转化为AlN固体。该过程发生的反应有:__________________、_________和2Al + N2 2AlN。
③碳热还原法。
以Al2O3、C(石墨)和N2为原料,在高温下制备AlN。
已知:ⅰ. 2Al2O3(s) 4Al(g) + 3O2(g) H 1 =+3351 kJ·mol-1
ⅱ. 2C(石墨,s) + O2(g) = 2CO(g) H 2 =-221 kJ·mol-1
ⅲ. 2Al(g) + N2(g) = 2AlN(s) H 3 =-318 kJ·mol-1
运用平衡移动原理分析反应ⅱ对反应ⅰ的可能影响:______________________________________。
(2)AlN的性质。AlN粉末可发生水解。相同条件下,不同粒径的AlN粉末水解时溶液pH的变化如图所示。
① AlN粉末水解的化学方程式是____________________________________。
② 解释t1-t2时间内两条曲线差异的可能原因:_______________________________。
(3)AlN含量检测。向a g AlN样品中加入足量浓NaOH溶液,然后通入水蒸气将NH3全部蒸出,将NH3用过量的v1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余的H2SO4用v2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,则样品中AlN的质量分数是________________________________。
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【题目】用“吸收—电解”循环法脱除烟气中的SO2,可减少对大气的污染。室温下,电解液K再生的装置如图所示,其中电解液的pH随变化的关系见下表,下列对此判断正确的是
电解液 | n(SO32-):n(HSO3-) | pH |
K | 9:91 | 6.2 |
L | 1:1 | 7.2 |
M | 91:9 | 8.2 |
A.当电解液呈中性时溶液中:
B.再生液M吸收SO2主反应的离子方程式为:
C.HSO3-在b极发生的电极反应式为:
D.若产生标准状况下2.24L气体N,则d膜上共通过0.2mol阳离子
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【题目】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)一氯胺(NH2Cl)是饮用水的二级消毒剂,水解生成一种具有强烈杀菌消毒作用的物质:
①NH2Cl中Cl元素的化合价为_____________。
②NH2Cl发生水解反应的化学方程式为_____________________________。
(2)SO2和CO均为燃煤产生的烟道气中有害成分,在催化作用下可利用二者相互反应进行无害化处理并回收硫。有关资料如图1所示。则:
①常温常压下,质量均为11.2g的CO(g)和S(s)分别完全燃烧生成CO2(g)或SO2(g),放出的热量前者比后者多________kJ。
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=___________________.
(3)在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2,在一定温度范围内发生如下转化:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-xkJ/mol x>0)。在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图2所示:
①催化效果最佳的是催化剂__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);b点v(正)___v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)
②此反应在a点时已达到平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是_____________
(4)常温下,H2CO3的电离常数为:Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11。已知0.1mol/LNH4HCO3溶液的pH=8,则在此溶液中:
①下列有关离子浓度的关系式中,不正确的是_____(填序号)
A.c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.c(H2CO3)-c(CO32-)-c(NH3·H2O)=9.9×10-7mol·L-1
②=________(结果保留三位有效数字)。
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【题目】某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中和与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.x =0.1B.曲线I代表NaCl溶液
C.Ksp(Ag2CrO4)约为4×10-12D.y=9
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【题目】在分析化学的电位法中,甘汞电极常做参比电极,它是由金属汞及其难溶盐Hg2Cl2和KCl溶液组成的电极。Hg2Cl2(甘汞)毒性较小,而HgCl2(升汞)有剧毒。
(1)K元素的基态原子的电子填充于_____个不同的能级。
(2)Hg的价层电子排布式为5d106s2,Hg元素位于元素周期表的_______区。
(3)Hg2Cl2在400~500℃时升华,由此推测Hg2Cl2的晶体类型为____。
(4)KCl和NaCl相比,____ 的熔点更高,原因是________。
(5)把NH4Cl和HgCl2按一定比例混合,在密封管中加热时,生成某种晶体,其晶胞如图所示。用X-射线衍射法测得该晶体的晶胞为长方体(晶胞参数a=b =419pm、c=794pm),每个NH4+可视为被8个Cl-围绕,距离为335pm,Cl-与Cl-尽可能远离。
①该晶体的化学式为________。
②晶体中Cl-的空间环境_____________(填“相同”或“不相同”)。用题中数据说明理由_______________
③设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g/cm3(列出计算表达式)。
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【题目】恒温恒容条件下,不能表明反应: 2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 已达平衡状态的是
A. 容器中颜色不再改变 B. 混合气平均相对分子质量不再改变
C. 混合气密度不再改变 D. 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
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【题目】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. SO2是直线形分子B. SO3是三角锥形分子
C. BF3的键角为120°D. PCl3是平面三角形分子
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