2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。、常用作锂离子电池的正极材料,请回答下列问题:
(1)基态锂原子的最高能级的电子云形状是________;基态磷原子有________个未成对电子;基态铁原子核外电子排布式为________。
(2)中的配位数为4,配体中N的杂化方式为________,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)在水中易被还原成,而在氨水中可稳定存在,其原因为________。
(4)属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。
(5)钴蓝晶体结构如下图,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成。晶体中占据形成的________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”);钴蓝晶体的密度为___________(列出计算式,用表示阿伏加德罗常数的值)。
碳、氮、硫及其化合物对生产、生活有重要的意义。
(1)以与为原料可合成尿素。已知:
①
②
③
写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式________。
(2)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:。向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度随温度的变化如图所示。则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应;某温度下若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①650℃时,反应达平衡后的转化率为________。
②℃时,平衡常数________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压体积分数)。
(4)与能发生反应:
在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
①当容器内________(填标号)不再随时间的变化而改变时,反应达到平衡状态。
A.气体的压强 B.气体的平均摩尔质量 C.气体的密度 D.的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是________。
③若A点对应实验中,的起始浓度为,经过达到平衡状态,该时段化学反应速率________。
④图中C、D两点对应的温度分别为℃和℃,通过计算判断________(填“”、“”或“”)。
硫酸锰晶体()是重要的微量元素肥料之一。某兴趣小组在实验室中探究用软锰矿(主要成分为,含有少量、、等杂质制取硫酸锰晶体,其具体流程如下:
已知:①反应原理为:;
②难溶于水。
(1)滤渣2主要成分是,步骤②中的稀硫酸的作用是________。
(2)步骤③中采用硫酸和草酸晶体溶解,草酸晶体的作用是________;配制硫酸时,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要________。将滤渣2置于烧杯中,先加入稀硫酸,将溶液稍加热后,在搅拌下缓慢分批加入草酸晶体,直至烧杯中的固体全部溶解。在搅拌下缓慢分批加入草酸晶体的理由是________。
(3)步骤④的具体实验操作有________,经洗涤后干燥得到晶体。
(4)兴趣小组同学拟继续研究硫酸锰的高温分解的固体产物,经查资料可知:硫酸锰晶体高温下分解产物为、、,及水蒸气。为了确定的化学式,采用下面装置进行测定(已知:的熔点为16.8℃,沸点为44.8℃)。
①装置中吸收的气体为________。
②实验自始至终均需通入,其目的是________。
③若起始时,在装置A中加入,充分反应后,测得装置C增重6.4g,则的化学式为________。
是接触法生产硫酸的催化剂,属于两性氧化物,可从富钒炉渣(主要含有、和少量、)中提取,其工艺流程如下:
已知:①
②一些金属阳离子沉淀的pH范围:
| 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
6.5 | 9.0 | |
2.2 | 3.5 | |
4.1 | 5.4 |
(1)“酸浸还原”时转化为,写出有关反应的离子方程式________;经“氧化”后钒以存在,写出生成反应的离子方程式________。
(2)调节溶液至2.0~3.5,宜选用的试剂是________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)“滤渣1”的主要成分是________;粗品中的杂质为________。
(4)“沉钒”时需加入稀,其目的是________。
(5)焙烧产生的气体用________吸收后,其产物可以在该工艺中循环利用。
(6)在一定条件下可转化为不同价态的钒离子(、、、),可作为全钒液充电流电池的电极液,电池总反应为。下图是钒电池基本工作原理示意图:
充电时阳极的反应式为____;能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_____。
X、Y、Z、M、R为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,其中M单质为淡黄色固体。下列说法错误的是( )。
A.简单离子半径:Z>R
B.元素非金属性的顺序:Z>X>Y
C.M的氧化物对应的水化物均为强酸
D.Y的单质在加热条件下能与Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液反应
已知电解质溶液电导率越大导电能力越强。常温下用溶液分别滴定浓度均为的盐酸和醋酸溶液,测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法错误的是( )。
A.c点的混合液pH=7
B.e、d两点溶液混合后的溶液中:
C.b点溶液中:
D.a、b、c三点溶液中水的电离程度: