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2019年诺贝尔化学奖授予古迪纳夫(John Goodenough)等三位化学家...

2019年诺贝尔化学奖授予古迪纳夫(John Goodenough)等三位化学家,以表彰其在锂电池发展上所做的杰出贡献。古迪纳夫开发了钴酸锂、锰酸锂和磷酸亚铁锂等电极材料,其中磷酸亚铁锂(LiFePO4)可通过如下反应制备:Li2CO3+2FePO4+H2C2O43CO2↑+2LiFePO4+H2O

(1)配平上述化学方程式,并在方程式上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目_______

(2)该反应的还原产物为_________。若反应中转移0.1 mol电子,则生成标准状况下的CO2________L

 

LiFePO4 3.36 【解析】 根据元素化合价升高与降低数值等于反应过程中电子转移数目,结合还原剂失去电子,发生氧化反应,氧化剂得到电子发生还原反应分析、计算。 (1)Li2CO3+2FePO4+H2C2O43CO2↑+2LiFePO4+H2O中,Fe元素化合价由反应前FePO4中的+3价变为反应后LiFePO4中的+2价,化合价降低1,得到电子e-;C元素的化合价由反应前H2C2O4中的+3价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高1×2,失去电子1×2e-,化合价升降最小公倍数是2,所以FePO4、LiFePO4的系数是2,H2C2O4的系数是1,CO2的系数是3,根据H元素守恒,可知H2O的系数是1,故配平后化学方程式为Li2CO3+2FePO4+H2C2O43CO2↑+2LiFePO4+H2O,用双线桥法表示电子转移为; (2)在该反应,氧化剂是FePO4,得到电子后产生的还原产物为LiFePO4。根据方程式可知:每反应转移2 mol电子,反应产生3 molCO2,若反应中转移0.1mol电子,则生成CO2的物质的量是0.15 mol,气体中标准状况下体积为V(CO2)=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L。
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化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题:

(1)氯化铁可用于净水,写出其溶于水的电离方程式:________;在氯化铁溶液中加入铁粉,发生反应的离子方程式是___________;在氯化铁的水溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,可观察到的现象是__________

(2)漂白粉常用作棉、麻、纸张的漂白剂,还可用作游泳池及环境消毒剂。漂白粉的有效成分为_________,写出漂白粉在空气中失效的有关化学方程式:_________________

(3)pH小于5.6的天然降水称为酸雨,引起酸雨的主要物质是SO2_________。燃煤脱硫可有效减少酸雨的形成,燃煤脱硫除用石灰法外,也可以向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为MgSO4,写出该反应的化学方程式:___________

 

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向一定量FeOFeFe2O3的混合物中加入200 mL 1 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出1.12 L气体(标准状况),所得溶液经检验不含Fe3+。若用足量CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是

A.5.6 g B.5.04 g C.2.8 g D.无法计算

 

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分别向100 mL浓度均为2 mol/L的硫酸和NaOH溶液中加入4.5 g 金属铝,充分反应产生的气体在同温同压下体积比为

A.11 B.23 C.45 D.56

 

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水溶液X中只可能溶有KMg2+Al3+AlO2-SiO32-SO32-CO32-Cl-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:

下列判断错误的是

A.沉淀甲是H2SiO3

B.干燥的气体甲可能是纯净物

C.溶液X中一定存在K+AlO2-SiO32-

D.取溶液甲加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀,则溶液X中含有Cl-

 

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已知:①2KMnO4+16HCl()=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,②Cl2+2FeCl2=2FeCl3,③2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl。由此判断,下列说法错误的是

A.氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>I2

B.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为18

C.反应②中FeCl3既是氧化产物又是还原产物

D.反应3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3不能发生

 

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