下列各组用四个量子数来描述核外电子的运动状态,哪些是合理的?哪些是不合理的?并说明理由。(1)n=2 l=1 m=0 ms=+12(2)n=3 l=3 m=2 ms=-12(3)n=3 l=2 m=2 ms=+12(4)n=4 l=2 m=3 ms=+12(5)n=2 l=1 m=1 ms=-1
I.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为,则该电池的总反应式为_____________________。Ⅱ.锂一黄铁矿高容量电池,由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下:(1)已知:,为得到较纯的FeS沉淀,最好在FeCl2溶液中加入的试剂为_________(填序号)A.(NH4)2S B.CuS C.H2S D.Na2S(2)关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________(填序号)A.属于同素异形体B.因为晶体结构不同而导致性质有差别C.黄铁矿比白铁矿更稳定(3)反应Ⅲ制取 S22-时,溶液必须保持为碱性,除了S2- 与酸反应外,还有更重要的原因是(用离子方程式表示)___________________________.(4)室温下,Li/FeS2二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关。①该电池电解质为非水液体电解质,原因是____________________________________.②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产物之一为Fe),产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式:第一次放电:__________________;第二次放电:__________________________。(5)制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO可用于炼铁,已知:则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________。(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_________ 。(3)CO2和H2充人一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为(填“>”或“=”或“<”)。②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为_________。(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(工、Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在O~15小时内,CH4的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________(填序号)。(5)以为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:________________________________。
【化学选修2-化学与技术】(15分)以硼镁矿(2Mg·B2O3·H2O·SiO2 )及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3 )为原料生产硼酸的工艺流程如下:(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为_____。(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时,向浸出液中依次加入适量目H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为_________,H2O2的作用为_________(用离子方程式表示)。(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为_______。(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收 MgSO4.H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,____。(5)已知25 ℃时,硼酸( H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq) K=5.7×10-10;25 ℃时,0.7 mol·L-1硼酸溶液中c(H+)≈ mol·L-1.(6)已知25 ℃时:
下列说法正确的是_____________(填选项字母)。A.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生B.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生C.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者D.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者
(15分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,在许多领域展现出广阔的应用前景。(1)湿法制备K2FeO4:在KOH溶液中,用KC10直接氧化Fe(NO3)3即可制得K2FeO4。该反应的离子方程式为_________________________________。(2)测定K2FeO4:样品纯度:i.称取样品mg,加入到盛有过量碱性亚铬酸钠[NaCr(OH)4]溶液的锥形瓶中充分反应;ii.将所得铬酸钠(Na2CrO4)溶液酸化;iii.在所得Na2Cr2O7溶液中加入8—9滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V mL。整个过程中发生的反应如下:i. Cr(OH)4- + FeO42-+ = Fe(OH)3 (H2O)3↓+ CrO42-+ii.2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;iii.Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O①配平方程式i;②利用上述数据计算该样品的纯度为________________(用含字母的代数式表示)。(3)高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25 ℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:i.pH=2.2时,溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为________;为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在______________。ii.已知H3FeO4+ 的电离常数分别为:K1=2.51×10-2,K2=4.16×10-4,K3=5.01×10-8,当pH=4时,溶液中 = 。iii.向pH=6的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为______________。(4)某新型电池以金属锂为负极,K2FeO4为正极,溶有LiPF6的有机溶剂为电解质。工作时Li+通过电解质迁移人K2FeO4晶体中,生成K2Li2FeO4。该电池的正极反应式为______________.
(15分)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l) △H1反应II:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H2(且|△H1| =2|△H2|)反应III:4NH3(g)+6NO2(g) 5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l) △H3反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
(1)推测反应III是 反应(填“吸热”或“放热”)(2)相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示。①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率v(NO)= 。②下列说法正确的是 。A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡(3)一定条件下,反应II达到平衡时体系中n(NO) ∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。在其它条件不变时,再充入NO2气体,分析NO2体积分数——φ(NO2)的变化情况:(填“变大”、“变小”或“不变”)恒温恒压容器,φ(NO2) ;恒温恒容容器,φ(NO2) 。(4)一定温度下,反应III在容积可变的密闭容器中达到平衡,此时容积为3 L,c(N2)与反应时间t变化曲线X如下图所示,若在t1时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y或曲线Z。则:①变为曲线Y改变的条件是 。变为曲线Z改变的条件是 。②若t2降低温度,t3达到平衡,请在上图中画出曲线X在t2- t4内c(N2)的变化曲线。