某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-xCoO2+ LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是( )
A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6
C.充电时,若转移lmole-,石墨C6电极将增重7xg
D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-= Li1-xCoO2+Li+
Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述正确的是( )
A.电池放电时正极上有气泡产生 B.电池放电时Cl-由负极向正极迁移
C.正极反应式为Ag++e-=Ag D.负极副反应为Mg+H2O=Mg(OH)2+H2↑
下列叙述正确的是( )
A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)
B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率和氧气浓度无关
C.原电池中发生的反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS小
锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如图所示:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:________________________。
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是___________________。
(3)流程中两次使用碳酸钠溶液,请说明前后两次使用中浓度不同的原因:______________。
(4)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(填“热水”或“冷水”),你选择的理由是________________。
(5)将盐酸与Li2CO3完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是:__________________________。
(6)下列关于金属锂及碱金属的说法正确的是___________(填序号)。
A.锂是碱金属,其熔点高于钠 B.根据对角线原则,氢氧化锂是强碱
C.金属锂的氧化物形式十分复杂 D.碱金属中密度最小的是锂,其次是钠
氮是地球上含量丰富的一种元素。氮及其化合物在在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),△H<0,其平衡常数K与温度t的关系如下表
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常数K | 4.1 x 106 | K1 | K2 |
如果合成氨反应的方程式写为N2(g)+H2(g)NH3(g),其平衡常数为K’,则K’与K之间关系的数学表达式为_________________;根据已知条件可判定K1____________K2(填“>”“<”或“=”)
(2)下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。(反应是在固定体积的密闭容器中进行的)
A.容器内温度保持不变
B.v正(N2)=3v逆(H2)
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
(3)合成氨工业中,按照勒夏特列原理,工业生产中应采用的条件为高压、低温,但事实上反应中并未采用较低的温度,原因是_____________________。
(4)硝酸工业在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位。随着化学纤维、近代有机合成、火箭、导弹等工业迅速发展,需要使用大量的硝酸。
①工业生产中用铂系金属作为催化剂,用氨氧化法制取硝酸。第一步反应为氨在催化剂作用下与氧气发生反应生成NO,写出反应的化学方程:________________________。
②铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3 → Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O (方程式未配平)。反应中的还原产物是_________________, 0.8mol Cu被硝酸完全溶解后,如果得到NO和NO2物质的量相同,那么标准状况下的气体体积为_________________L。(标况下NO和NO2视为气体)
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
I.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
V.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中分解。
(1)简述由硫酸亚铁晶体得到FeSO4·7H2O的主要操作步骤:___________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。同理,配制硫酸铝溶液时也需加入一定量的硫酸,请说出加入硫酸的作用,并写出相关的离子方程式:________________________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是 ____________________。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是____________________。
(4)IV中为什么用90℃热水洗涤沉淀?____________________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4 FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧 464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO,则用氧气将这些FeO氧化需要标况下氧气的体积是_________L。
(摩尔质量/g·mol-1:FeCO3:116g·mol-1;Fe2O3:160g·mol-1;FeO:72g·mol-1)