锂二次电池新正极材料的探索和研究对锂电池的发展非常关键。
(1) 锂硒电池具有优异的循环稳定性。
①正极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液反应制得,则该反应的化学方程式为__。
②一种锂硒电池放电时的工作原理如图1所示,写出正极的电极反应式:________________。充电时Li+向________(填“Se”或“Li”)极迁移。
③ Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示,图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________。
(2) Li2S电池的理论能量密度高,其正极材料为碳包裹的硫化锂(Li2S)。
① Li2S可由硫酸锂与壳聚糖高温下制得,其中壳聚糖的作用是________。
②取一定量Li2S样品在空气中加热,测得样品固体残留率随温度的变化如图3所示。(固体残留率=×100%)分析300 ℃后,固体残留率变化的原因是________。
海水中含有80多种元素,是重要的物质资源宝库,同时海水具有强大的自然调节能力,为解决环境污染问题提供了广阔的空间。
(1)①已知不同pH条件下,水溶液中碳元素的存在形态如下图所示。下列说法不正确的是______________(填字母序号)。
a.pH=8时,溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3-
b.A点,溶液中H2CO3和HCO3-浓度相同
c.当c(HCO3-)=c(CO32-)时,c(H+)>c(OH -)
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是______________。
(2)海水pH稳定在7.9—8.4之间,可用于烟道气中CO2和SO2的吸收剂。
①海水中含有的OH -可以吸收烟道气中的CO2同时为海水脱钙,生产CaCO3。写出此反应的离子方程式:__________。
②已知:25℃时,H2CO3电离平衡常数K1=4.3×10-7 K2=5.6×10 -11
H2SO3电离平衡常数K1=1.5×10-2 K2 =6.0×10-8
海水中含有的HCO3-可用于吸收SO2,该过程的离子方程式是_______________。
(3)洗涤烟气后的海水呈酸性,需处理后再行排放。与新鲜海水混合同时鼓入大量空气排出部分CO2,是一种处理的有效方式。
①通入O2可将酸性海水中的硫(IV)氧化,该反应的离子方程式是_______________。
②上述方式使处理后海水pH升高的原因是_________________。
常温下,用含钴废料(主要成分为CoCO3,还含有少量NiCO3与铁屑)制备CoCl2•6H2O的工艺流程如图。
①已知除镍过程中溶液pH对钴的回收率及Ni2+含量的影响如图所示。
②部分金属阳离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属阳离子 | 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
Fe3+ | 1.5 | 4.0 |
Fe2+ | 7.5 | 9.7 |
Co2+ | 6.6 | 9.4 |
Ni2+ | 7.7 | 9.5 |
回答下列问题:
(1)酸浸后溶液中的阳离子为:Co2+,Ni2+和__。
(2)除镍时,应调节溶液pH=__,此时Ni2+是否形成Ni(OH)2沉淀?___(是或否)。若pH过小,则产品纯度会___(升高,降低,或不变)。
(3)酸溶时,当调节pH=8时,溶液中n(Fe3+):n(Co2+)=__。
已知Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
(4)除铁时先向溶液中加入30%的H2O2发生的离子反应方程式是:__。充分反应后再向溶液中加入CoCO3,调节溶液pH范围为__,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,最后过滤得到CoCl2溶液。
(5)已知Ag++SCN-=AgSCN↓,为测定粗产品中CoCl2•6H2O的含量,称取11.9g粗产品配成100mL溶液,从中取出25mL先加入含0.03mol的AgNO3,(杂质不与其反应),再用0.5mol/L的KSCN溶液标定过量的AgNO3,该标定操作所用的指示剂为__(填化学式),若消耗20.00mL的KSCN溶液,则该粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数为__。
25℃时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | K14.3×10-7 K25.6×10-11 | 3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)一般情况下,当温度升高时,Ka__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是__(填序号);
a.COb.ClO-c.CH3COO-d.HCO
(3)下列反应不能发生的是__(填序号)
a.CO+CH3COOH=CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO
c.CO+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O=CO+2HClO
(4)体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示。
则HX的电离平衡常数__(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)醋酸的电离平衡常数;稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)__醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是___。
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F、G七种元素。其中A的原子有5种不同运动状态的电子;B的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子的相同;E为它所在周期中原子半径最大的主族元素;F和D位于同一主族,G的原子序数为29。
(1)基态G原子的价电子排布式为__。
(2)元素B、C的简单气态氢化物的沸点较高的是__(用化学式表示)。
(3)A晶体熔点为2300℃,则其为__晶体。
(4)GD在加热条件下容易转化为G2D,从原子结构的角度解释原因__。
(5)G与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸盐,为将生成的两种气体(气体相对分子质量均小于50)完全转化为最高价含氧酸盐,消耗了1molO2和1L2.2mol/LNaOH溶液。则两种气体的分子式及物质的量分别为__,生成硫酸铜物质的量为__。
初始温度为t ℃,向三个密闭的容器中按不同方式投入反应物,发生如下反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116kJ·mol-1,测得反应的相关数据如下:
容器 | 容器类型 | 初始体积 | 初始压强/Pa | 反应物投入量/mol | 平衡时Cl2的物质的量/mol | |||
HCl | O2 | Cl2 | H2O | |||||
I | 恒温恒容 | 1L | 4 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
II | 绝热恒容 | 1L | p2 | 0 | 0 | 2 | 2 | a |
III | 恒温恒压 | 2L | p3 | 8 | 2 | 0 | 0 | b |
下列说法正确的是( )
A.反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(l)的ΔH>-116 kJ·mol-1
B.a>1, b>2
C.p2=1.6×105Pa,p3=4×105Pa
D.若起始向容器Ⅰ中充入0.5 mol HCl、0.5 mol O2、0.5 mol Cl2和0.5 mol H2O,则反应向逆反应方向进行