某研究性学习小组的同学通过查阅资料获得两个信息:一是在CaO存在的条件下,干燥的NaOH与干燥的CH3COONa混合加热可得到CH4;二是在加热条件下CH4可还原CuO。他们设计如下装置(加热仪器省略)制备CH4、还原CuO并验证B中有CO2、H2O生成。
(1)为实现上述实验目的,C、D中的仪器应分别为_______________(填"Ⅰ、Ⅱ"或"Ⅱ、Ⅰ"),Ⅱ中的试剂是________________。
(2)A、B处均需要加热,实验中应先加热______处,表明B中有CO2生成的现象是_________。A中另一种生成物是常见的无机盐,A中反应的化学方程式为_________。
(3)实验表明,即使实验操作、使用试剂完全符合规范实验的要求,制备过程中试管仍会出现破裂情况,试分析其原因:________________。
(4)实验结束后,B中固体全部变成红色,甲同学通过查阅资料后认为,该固体可能是铜、氧化亚铜或者是二者的混合物,同时查得Cu2O在酸性条件下可转化为Cu、Cu2+。为确定红色固体的成分,他设计了如下两种方法。
①取少量红色固体于试管中,再向试管中加入足量的稀硫酸,判断含有Cu2O的现象是________,在常用的酸中,稀硫酸能不能换成稀硝酸_________(填“能”或“不能"),原因是_________。
②称量所得红色固体的质量,当固体质量(m)介于___________之间表明红色固体是Cu与Cu2O的混合物。
氮及其化合物在人们的日常生活、生产和环保事业中属于“明星物质”。回答下列问题:
(1)氨气是农业肥料和化工生产的重要原料,其电子式为____。
(2)叠氮化钠(NaN3)在药物制备、合成影像、化学分析、汽车制造等行业有着广泛的用途,但该物质极易爆炸,且有副毒。可用NaClO溶液对含有叠氮化钠的溶液进行处理,生成一种无污染的气体单质,反应的化学方程式为______________。
(3)“固氮”是农业科学家研究的永恒主题。在某特殊催化剂和光照条件下,N2与水反应可生成NH3。
已知:
(i)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H1=-1266 kJ/mol;
(ii)H2O(g)=H2O(l) △H2= -44.0kJ/mol。
则2N2(g) +6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H3=______kJ/mol。
(4)目前“人工固氮”最成功的应用就是工业合成氨:
N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。将1.00molN2和3.00molH2充入到容积为3L的恒容密闭容器中,发生上述反应。
①图甲是测得X、Y 的浓度随时间变化的曲线.其中Y 为_____(写化学式),反应达到平衡时的平均反应速率v(N2) =_________。
②在不同温度和压强下,平衡体系中NH3的体积分数与温度、压强关系如图乙,则压强p1_____p2(填“>”“<”“=”或“不确定”,下同),B、D 两点的平衡常数KB____KD,B 点N2 的转化率=_________(保留3位有效数字)。
(5)“绿水青山就是金山银山”,利用原电池原理(6NO2 +8NH3=7N2+12H2O)可以处理氮的氧化物和NH3 尾气,装置原理图如图丙:
负极反应式为__________,当有标准状况下4.48 L NO2被处理时,转移电子的物质的量为_____mol。
钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料,LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3 和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4 的联合生产工艺如下图所示:
回答下列问题:
(1) LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。
(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎,粉碎的目的是__________________________________。
(3)用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作II为一系列操作,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤,其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
(4)TiO2+易水解,则其水解的离子方程式为______________________;“转化”利用的是TiO2+的水解过程,需要对溶液加热,加热的目的是________________________________。
(5)“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4,当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+ 沉淀完全,则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下,Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。
(6)由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中,所需17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。
四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]是强碱,常温下甲胺(CH3NH2·H2O)的电离常数为Kb,且pKb=-lgKb=3.38。常温下,在体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的四甲基氢氧化铵溶液和甲胺溶液,分别滴加浓度为0.1mol·L-1的盐酸,溶液的导电率与盐酸体积的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线1代表四甲基氢氧化铵溶液
B.在b、c、e三点中,水的电离程度最大的点是e
C.b点溶液中存在c(H+)=c(OH-)+c(CH3NH2·H2O)
D.常温下,CH3NH3Cl水解常数的数量级为10-11
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W的最外层电子数与X、Y的最外层电子数之和相等,X在周期表中所处的周期数等于族序数,在周期表前四周期的所有主族元素中Z的原子序数最大。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>X>W
B.W、Z的最高正价之和等于8
C.W、X的简单离子的电子层结构相同
D.X的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z强
我国成功研制出一种全新的铝-石墨双离子电池(AGDIB),这种新型AGDIB电池采用廉价且易得的石墨、铝箔作为电极材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。该电池工作原理是:充电过程中,石墨发生阴离子插层反应,而铝电极发生铝-锂合金化反应,放电过程则相反。电池反应式为CxPF6+ LiyAlCx+LiPF6+ Liy-1Al,下列说法不正确的是
A.铝箔是电池负极
B.充电时,铝电极发生铝—锂合金化反应是还原反应
C.充电时A作阳极,放电时A电极的电极反应式为CxPF6+e-=Cx+
D.废旧AGDIB电池进行“放电处理”,让Li+进入石墨中而有利于回收