温室气体CO2资源化利用的一种途径如下,生成物H和I可用作锂离子电池的电解质。
回答下列问题:
(1)由A到B的反应类型为_____;由C到D的反应所需试剂为______。
(2)E中官能团的名称是_____,最多_______个原子共线。
(3)F合成G的化学方程式为_______。
(4)与G互为同分异构体的羧酸类芳香族化合物中,核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为____。
(5)设计由丙炔和甲醛为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选)______。
氨基酸微量元素螯合物在饲料生产应用、解决过量添加无机盐造成环境污染等方面有重要应用。该类螯合物通常以蛋氨酸、赖氨酸、甘氨酸等为配位体,以铜、铁、锌、锰、铬、钴等元素为中心离子。
(1)甘氨酸中共有_____个σ键,所含元素的电负性由大到小的顺序为______,官能团中C原子的杂化方式为_______。
(2)上述金属元素中,基态原子有五个未成对电子的原子的核外电子排布式为______。
(3)蛋氨酸铜的结构式如下图。该螯合物中含有的化学键类型有_________(填序号)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
(4)Cr是周期表中第ⅥB族元素,化合价可以是0~+6的整数价态。某化合物的化学式为Na3CrO8,其阴离子结构可表示为,则Cr的化合价为______。呈四面体构型,结构为,由两个四面体组成,这两个四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接,结构为。则由n(n>1)个通过顶角氧原子连结的链式结构的化学式为____。
(5)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3 与KSCN溶液混合,可得到配位数为5的配合物的化学式是____;K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],该物质晶胞的结构如下图所示(K+未画出),则一个晶胞中的K+个数为____。
碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂,是一种绿色或墨绿色结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气中十分稳定。
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。向CuCl2溶液中通入NH3和HCl,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。
(1)仪器X的名称是______,其主要作用有导气、______。
(2)实验室利用装置A制NH3,发生反应的化学方程式为_______。
(3)反应过程中,在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去,还可能观察到的现象有_____。
(4)若体系中NH3过量会导致碱式氯化铜的产量___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),原因为___。
Ⅱ.无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品4.29 g,加硝酸溶解,并加水定容至200 mL,得到待测液。
(5)铜的测定:取20.00 mL待测液,经测定Cu2+浓度为0.2 mol·L-1。则称取的样品中 n(Cu2+)=_____mol。
(6)采用沉淀滴定法测定氯:用NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3(已知:AgSCN是一种难溶于水的白色固体),实验如下图:
①滴定时,应选用下列哪种物质作为指示剂_____(填标号)。
a.FeSO4 b.Fe(NO3)3 c.FeCl3
②重复实验操作三次,消耗NH4SCN溶液的体积平均为10.00 mL。则称取的样品中n(Cl-)=_____mol。
(7)根据上述实验结果可推知无水碱式氯化铜的化学式为_____。
新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图:
已知: lg2=0.3,=8,25℃有关物质的溶度积常数:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×l0-38 | 5.12×10-33 | 4.0×l0-14 |
(1)已知锂电池放电时正极的电极反应式为:LiMn2O4+e-+Li+ ===Li2Mn2O4,则锰酸锂中锰元素的化合价为____。
(2)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+,生成Mn2+的离子方程式为_____,检验还含有Fe2+的方法是______。
(3)“精制”中加入H2O2的量比理论值大的多,其主要原因是______,若所得溶液中锰离子的浓度为1 mol·L-1,则加入氧化锰调节pH的范围为____(当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可以认为沉淀完全)。
(4)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,二者均可被氧化为Mn3O4,若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如下图,则15~150 min内滤饼中一定参加反应的成分是______;判断的理由是____(用化学方程式表示)。
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式_______。
十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如下图所示:
(1)已知:CO(g) +H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H1=-41 kJ·mol-1
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g) ∆H2 =+174.1 kJ·mol-1
反应I的热化学方程式为______。
(2)反应II在进气比[n(CO) : n(H2O)]不同时,测得相应的 CO 平衡转化率见下图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。
①图中A、E和 G三点对应的反应温度TA、TE、TG的关系是_____,其原因是 ______。该温度下,要提高CO平衡转化率,除了改变进气比之外,还可采取的措施是______。
②由图中可知CO的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是____。
③A、B 两点对应的反应速率大小:vA_____vB(填“<” “=”或“>”)。已知反应速率 v=v正−v逆= k正x(CO)x(H2O) − k逆x(CO2) x(H2) ,k为反应速率常数,x为物质的量分数,在达到平衡状态为D点的反应过程中,当CO的转化率刚好达到20%时,=_____。
(3)反应III在饱和KHCO3电解液中,电解活化的CO2来制备乙醇,其原理如图所示,则阴极的电极反应式为___________。
25℃时,向50mL浓度均为l.0mol/L的醋酸和醋酸钠混合溶液中,缓慢滴加1.0mol/L的NaOH溶液,所得溶液的pH变化情况如图所示(已知:25℃时,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5)。下列叙述错误的是
A.a点溶液中,c(H+)约为
B.b点溶液中,
C.V(NaOH)≤50mL时,随V(NaOH)增大,溶液中离子总浓度增大
D.从a到c的过程中,溶液中不变