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【題目】鋰離子電池正極材料需要純度較高的硫酸錳,目前工業(yè)硫酸錳中雜質(鈣、鎂、鐵等)含量高,利用下圖流程可制取純度較高的硫酸錳溶液。
反應①使雜質生成氟化物的沉淀,對反應①前后的雜質含量檢測結果(以350g/LMnSO4計)如下:
雜質 | 凈化前/g | 凈化后/g | 去除率/% |
Fe2+、Fe3+ | 0.001275 | 0.001275 | ﹣ |
Ca2+ | 0.490000 | 0.021510 | 95.61 |
Mg2+ | 0.252000 | 0.025100 | 90.04 |
(1)濾渣x中含有的物質是_____。
(2)試分析鈣鎂去除結果不同的原因:_____。
(3)在濾液中加入KMnO4可以將Fe2+氧化為Fe3+,同時生成Mn2+.該反應的離子方程式為_____。
(4)已知:生成氫氧化物沉淀的pH
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | |
開始沉淀時 | 6.3 | 1.5 | 8.3 |
完全沉淀時 | 8.3 | 2.8 | 9.8 |
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol/L
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋流程中②的目的:_____。
(5)進一步研究表明,如果反應①后不過濾直接加入KMnO4,同時控制加入的量,反應后調節(jié)pH,然后再過濾,可以進一步提高鈣鎂的去除率.鈣鎂去除率提高的原因有如下假設:
假設I:Fe2+與生成了Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物;
假設II:Mn2+與反應生成的活性MnO2吸附了沉淀物。
選擇適當?shù)臒o機試劑,設計實驗驗證假設是否成立____________________。
(6)鋰離子電池充放電過程中,鋰離子在正極和負極之間來回移動,就像一把搖椅,稱“搖椅式電池”。典型的鋰離子電池工作原理如圖所示。
①放電時Li+的移動方向從__________極到極_____(填“a”或“b”)。
②已知電極總反應:LiCoO2+CLi1﹣xCoO2+CLix,寫出放電時正極的電極反應式__。
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【題目】在1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列關系式正確
A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
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【題目】法匹拉韋是我國最早批準的可用于抗新冠肺炎臨床試驗的藥物之一,而最新文獻研究也證實了其對新型冠狀病毒(2019-nCoV)表現(xiàn)出良好的體外抑制作用。F是合成法匹拉韋過程中的重要中間體,其合成路線如圖:
已知:
i.R-CHO
ii.R-NH2 ++ H2O
(1)法匹拉韋包含的含氧官能團是 __________。
(2)A可以與Na2CO3反應產生CO2,B與NaOH反應的方程式是_______。
(3)反應①的反應物和條件是 __________。
(4)合成E分三步進行,③為取代反應,中間產物2和E互為同分異構體,請寫出中間產物2和E的結構簡式。
中間產物2___________E____________
(5)依據(jù)中間產物1的生成,判斷反應②的目的是_________。
(6)在上述三步反應中,第二步反應除了生成中間產物2,還有另一個含有兩個五元環(huán)的副產物,該副產物的結構簡式為_________。
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【題目】下列關于有機化合物的說法正確的是( )
A.2-甲基丁烷也稱異丁烷
B.C4H9Cl有3種同分異構體
C.正丁烷的4個碳原子可以在同一直線上
D.甲烷、乙烷、丙烷的結構都只有一種
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【題目】某校化學小組同學研究 Cu與H2SO4 溶液反應,小偉同學實驗記錄如下:
實驗編號 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
Ⅰ | 取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱,迅速伸入裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4溶液的試管中 | 產生大量白霧;溶液顏色變?yōu)闇\藍色;試管中出現(xiàn)紅色渾濁 |
Ⅱ | 步驟一:取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱, 迅速伸入裝有10 mL蒸餾水的試管中; 步驟二:冷卻后加入5 mL 3 mol/L H2SO4 | 步驟一:產生少量白霧;試管中出現(xiàn)黑色渾濁,略帶紅色 步驟二:渾濁全部為紅色;溶液略顯藍色 |
(1)實驗一:探究白霧的成分
①波波同學收集實驗Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,溶液褪色,得出結論:白霧成分包含 SO2?赡苁且驗榫植繙囟冗^高產生,寫出有關化學方程式 ________。
②艷艷同學認為不妥,補充實驗Ⅲ:
實驗編號 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
Ⅲ | 步驟一:取品紅溶液,加 3 mol/L H2SO4溶液,加熱; 步驟二:收集實驗Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,加熱 | 步驟一:溶液褪色,加熱無顏色變化; 步驟二:溶液褪色,加熱無顏色變化 |
根據(jù)實驗Ⅲ,可推斷白霧成分是______,而并非SO2。
(2)實驗二:探究紅色固體的成分。經過分析,實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中的紅色渾濁成分相同。
(資料)Cu2O能溶在濃氨水中形成無色Cu(NH3)2+,很容易被氧氣氧化為藍色Cu(NH3)22+;Cu2O能與一定濃度的酸溶液發(fā)生反應:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
①寫出Cu2O溶在濃氨水中的離子方程式 _______。
②對于紅色渾濁的成分,谷哥設計實驗并實施,證實了紅色固體中只有Cu2O。他的實驗是:將實驗Ⅰ試管中固體過濾洗滌,得紅色固體,__________。
③結合實驗Ⅰ和Ⅱ,吉吉同學確定銅絲燒至紅熱時生成了______。
(3)實驗三:探究紅色固體不溶的原因。經過檢驗,實驗Ⅰ和實驗Ⅱ反應后的溶液均顯酸性,對于體系中有Cu2O固體的原因:
龍校假設:在實驗條件下,隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸無法反應。
喬博假設:在實驗條件下,隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸反應速率變小。
鄒鄒同學繼續(xù)實驗:
實驗編號 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
Ⅳ | 取Cu2O固體少量,加入到裝有 10 mL3 mol/L H2SO4 溶液的試管中 | 溶液迅速變?yōu)樗{色;試管中出現(xiàn)少量亮紅色固體 |
Ⅴ | 取Cu2O固體少量,加入到裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4 和少量CuSO4 (淺藍色)的試管中 | 現(xiàn)象同Ⅳ |
Ⅵ | 重復實驗Ⅰ,振蕩試管,分為兩等份。第一份立刻加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L;第二份靜置 4 h之后,過濾,向固體中加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L | 第一份加酸后紅色固體明顯減少,溶液藍色加深;第二份靜置時,固體減少,溶液緩慢變?yōu)樗{色,固體加酸后無明顯現(xiàn)象。 |
①實驗Ⅴ的目的是 ______。
②通過以上實驗,臧臧同學得出的結論是______。
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【題目】某化學興趣小組為探究二氧化硫的性質,按如圖所示裝置進行實驗。
請回答下列問題:
(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是__________,反應的化學方程式為_______________。
(2)裝置B中的現(xiàn)象是__________________,反應的離子方程式為_________________。
(3)裝置C中的現(xiàn)象是____________________,該現(xiàn)象說明二氧化硫具有的性質是________________________。
(4)裝置D的目的是探究二氧化硫與品紅作用的可逆性,寫出實驗操作及現(xiàn)象_____________。
(5)尾氣可采用__________溶液吸收。
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【題目】有關如圖所示原電池的敘述,正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠的 KCl 飽和溶液)
A.正極反應為 Zn- 2e- == Zn2+
B.取出鹽橋后,檢流計依然發(fā)生偏轉
C.反應中,鹽橋中的 K+會移向 CuSO4 溶液
D.電子從負極流向正極,再經鹽橋流回負極
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【題目】在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,對于該平衡,下列敘述正確的是( )
A. 加入水時,平衡向逆反應方向移動
B. 加入少量NaOH固體,平衡向正反應方向移動
C. 加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D. 加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應方向移動
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【題目】氰化法冶金過程中產生大量的含氰廢水(主要包括CN-、Cu(CN)32-、SO32-等離子),可以通過沉淀——電解氧化法進行處理,某小組同學對該過程進行模擬。
資料1:溶液中存在平衡Cu(CN)32-CuCN↓+2CN-
資料2:2Cu2++4CN-=2CuCN ↓+(CN)2
(1)利用CuCl2溶液對含氰廢水進行初步沉淀處理。溶液中總氰(CNT)、游離氰(CN-)的去除率隨CuCl2加入量變化趨勢如圖所示。
CuCl2加入量對總氰(CNT)、游離氰(CN-)去除率的影響
①請用平衡移動原理解釋,隨著CuCl2加入量增大(3.0 g以前),溶液中總氰(CNT)、游離氰(CN-)的去除率變化趨勢_________。
②在SO32-的作用下,CuCl2可將廢水中的Cu(CN)32-直接轉化為CuCN沉淀,該過程的離子方程式為__________。
(2)利用鈦電極對沉淀后的廢液中殘留的CN-等離子進一步進行電解處理,在一定的電壓下,在陽極觀察到明顯的氣泡,經檢驗,其主要成分為N2和CO2。該小組同學實驗時發(fā)現(xiàn),若將(1)中沉淀劑CuCl2換為CuSO4,電解法幾乎不能去除CN-。
①下列關于電解氧化法處理廢水的說法正確的是__________。
A.陽極處觀察到的氣泡主要是由于 CN-在陽極放電產生的
B.電解結束之后,該小組同學在陰極處能回收金屬銅
C.電解法處理過程中,Cu(CN)32-向陽極遷移
②CN-中包含碳氮三鍵,該離子中碳元素的化合價為 ______。
③請用化學用語解釋電解過程中Cl-的作用:_________。
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【題目】工業(yè)生產的純堿常含有少量的NaCl等雜質。如圖是測定產品中Na2CO3質量分數(shù)的實驗裝置。操作步驟如下:
A.在干燥管內填滿堿石灰,質量為mg
B.取ng樣品裝入廣口瓶中
C.檢查裝置氣密性
D.關閉止水夾
E.打開止水夾
F.緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘,再稱干燥管質量為Wg
G.緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止
H.緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘
(1)正確的操作順序是______________________________________。
(2)步驟F中,要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,鼓入空氣的目的是________________,裝置甲的作用是______________________________,裝置乙的作用是___________________________。
(3)計算樣品中Na2CO3的質量分數(shù)的計算式是______________。
(4)若去掉裝置甲,測定結果會______________;若去掉裝置乙,測定結果會__________。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
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