下图为氢氧燃料电池的示意图:⑴若以稀硫酸为电解液,则a极为___ _极。⑵若以KOH溶液作电解液,则b极上的电极反应式为_______________________,放电一段时间后电解液的pH将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【化学——选修3:物质结构与性质】 金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关。 (1)聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为[Fe(OH)n(SO4)(3-n)/2]m是常用的水处理剂,与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为 (2)下列关于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3A1F6的说法中正确的有__________(填正确答案标号); a.三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键 b.[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子,其水溶液中也含有大量NH3分子 c.三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素 d.K4[Fe(CN)6]与Na3AIF6的中心离子具有相同的配位数 (3)已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因_____________, (4)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示),a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为 _________________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,则另一种化合物的化学式为________________; (5)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果:铜晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.0g·cm-3,则铜原子的直径约为 pm,阿伏加德罗常数的值为 (列式计算,结果保留三位有效数字)。
【化学——选修2:化学与技术】 正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。 (1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是 。 ②共沉淀反应的化学方程式为 。 ③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外,还能 。 (2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。 ①在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 。 ②Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化, 如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(化学式)在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 请回答下列问题: (1)五种元素原子序数由大到小的顺序是(写元素符号) 。 (2)X与Y能形成多种化合物其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式) 。 (3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:(在水溶液中进行) 其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。 写出C的化学式 ;D的电子式 。 ①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为 。 ②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因 ;A、B浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是 ;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有 。
元素周期表的用途广泛。 (1)用“>”或“<”填空:
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。 a.Cl2、Br2、I2的熔点 b. Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d. HCl、HBr、HI的酸性 (3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体: NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶体 ①完成I中反应的总化学方程式:□NaCl+□H2O=□NaClO3+□ 。 ②II中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。 (4)一定条件,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。 ①D是 (填离子符号)。 ②B→A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。 (1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知: ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1 ③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1 写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程 式_____________________ (2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T。C)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下 ①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是______________ A.容器内CO2的浓度保持不变 B.v正(N2)="2" v正(NO) C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变 E.混合气体的平均相对分子质量保持不变 ②在T。C时.该反应的平衡常数为______________(保留两位小数); ③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是______________ (3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图: 请回答: ①甲烷燃料电池的负极反应式是:__________________________。 ②当A中消耗0.05mol氧气时,B中________________极(填“a”或“b”)增重________________g。