【題目】Na、Al、Fe、Cu是中學化學中重要的金屬元素。它們的單質(zhì)及其化合物之間有很多轉化關系。下表所列物質(zhì)不能按如圖(“→”表示一步完成)關系相互轉化的是
選項 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“酸浸”實驗中,鐵的浸出率結果如下圖所示。由圖可知,當鐵的凈出率為70%時,所采用的實驗條件為___________________。
(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,寫出相應反應的離子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40 min所得實驗結果如下表所示:
溫度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O轉化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40℃時TiO2·xH2O轉化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4,其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。
(5)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入雙氧水和磷酸(設溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?___________(列式計算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學方程式______。
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【題目】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)畫出砷的原子結構示意圖____________。
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式________。該反應需要在加壓下進行,原因是________。
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
則反應As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
(4)298 K時,將20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應:AsO33(aq)+I2(aq)+2OH AsO43(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43)與反應時間(t)的關系如圖所示。
①下列可判斷反應達到平衡的是__________(填標號)。
a.溶液的pH不再變化
b.v(I)=2v(AsO33)
c. c (AsO43)/c (AsO33)不再變化
d. c(I)=y mol·L1
②tm時,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm時v逆_____ tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡時溶液的pH=14,則該反應的平衡常數(shù)K為___________。
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【題目】四種短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如圖所示,其中Z元素的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的。下列說法不正確的是
X | Y | |
Z | W |
A.Z元素位于周期表的第3周期第VA族
B.X、W元素的最高價氧化物對應水化物的酸性:W強于X
C.Y元素的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的高
D.X和Y都只能形成一種氧化物
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【題目】氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應合成W的一種方法:
回答下列問題:
(1)A的化學名稱為___________。
(2)中的官能團名稱是___________。
(3)反應③的類型為___________,W的分子式為___________。
(4)不同條件對反應④產(chǎn)率的影響見下表:
實驗 | 堿 | 溶劑 | 催化劑 | 產(chǎn)率/% |
1 | KOH | DMF | Pd(OAc)2 | 22.3 |
2 | K2CO3 | DMF | Pd(OAc)2 | 10.5 |
3 | Et3N | DMF | Pd(OAc)2 | 12.4 |
4 | 六氫吡啶 | DMF | Pd(OAc)2 | 31.2 |
5 | 六氫吡啶 | DMA | Pd(OAc)2 | 38.6 |
6 | 六氫吡啶 | NMP | Pd(OAc)2 | 24.5 |
上述實驗探究了________和________對反應產(chǎn)率的影響。此外,還可以進一步探究________等對反應產(chǎn)率的影響。
(5)X為D的同分異構體,寫出滿足如下條件的X的結構簡式________________。
①含有苯環(huán);②有三種不同化學環(huán)境的氫,個數(shù)比為6∶2∶1;③1 mol的X與足量金屬Na反應可生成2 g H2。
(6)利用Heck反應,由苯和溴乙烷為原料制備,寫出合成路線________________。(無機試劑任選)
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【題目】實驗小組同學對乙醛與新制的Cu(OH)2反應的實驗進行探究。
實驗Ⅰ:取2mL 10%的氫氧化鈉溶液于試管中,加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液,加熱時藍色懸濁液變黑,靜置后未發(fā)現(xiàn)紅色沉淀。
實驗小組對影響實驗Ⅰ成敗的因素進行探究:
(1)探究乙醛溶液濃度對該反應的影響。
編號 | 實驗Ⅱ | 實驗Ⅲ |
實驗方案 | ||
實驗現(xiàn)象 | 加熱,藍色懸濁液變紅棕色,靜置后底部有大量紅色沉淀 | 加熱,藍色懸濁液變紅棕色,靜置后上層為棕黃色油狀液體,底部有少量紅色沉淀 |
已知:乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合反應:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O ,生成亮黃色物質(zhì),加熱條件下進一步縮合成棕黃色的油狀物質(zhì)。
① 能證明乙醛被新制的Cu(OH)2 氧化的實驗現(xiàn)象是______。
② 乙醛與新制的Cu(OH)2 發(fā)生反應的化學方程式是______。
③ 分析實驗Ⅲ產(chǎn)生的紅色沉淀少于實驗Ⅱ的可能原因:______。
(2)探究NaOH溶液濃度對該反應的影響。
編號 | 實驗Ⅳ | 實驗Ⅴ |
實驗方案 | ||
實驗現(xiàn)象 | 加熱,藍色懸濁液變黑 | 加熱,藍色懸濁液變紅棕色, 靜置后底部有紅色沉淀 |
依據(jù)實驗Ⅰ→Ⅴ,得出如下結論:
ⅰ. NaOH溶液濃度一定時,適當增大乙醛溶液濃度有利于生成Cu2O。
ⅱ. 乙醛溶液濃度一定時,______。
(3)探究NaOH溶液濃度與乙醛溶液濃度對該反應影響程度的差異。
編號 | 實驗Ⅵ | 實驗Ⅶ |
實驗方案 | ||
實驗現(xiàn)象 | 加熱,藍色懸濁液變黑 | 加熱,靜置后底部有紅色沉淀 |
由以上實驗得出推論: ______。
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【題目】某學生用下圖所示裝置進行化學反應X+2Y==2Z能量變化情況的研究。當往試管中滴加試劑Y時,看到U型管中液面甲處降、乙處升。關于該反應的下列敘述:
①該反應為放熱反應;
②該反應為吸熱反應;
③生成物的總能量比反應物的總能量更高;
④反應物的總能量比生成物的總能量更高;
⑤該反應過程可以看成是“貯存”于X、Y內(nèi)部的部分能量轉化為熱量而釋放出來。
其中正確的是
A.①③B.①④⑤C.②③⑤D.①④
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【題目】某學習小組設計實驗探究CuSO4分解產(chǎn)物
Ⅰ.甲同學選擇下列裝置設計實驗探究硫酸銅分解的氣態(tài)產(chǎn)物SO3、SO2和O2,并驗證SO2的還原性。
回答下列有關問題
(1)CuSO4水溶液呈酸性,其原因是______________________(用離子方程式表示)。
(2)上述裝置按氣流從左至右排序為A、D、___________E、F(填代號)。
(3)裝置D的作用是___________;能證明有SO3生成的實驗現(xiàn)象是___________。
(4)在實驗過程中C裝置中紅色溶液逐漸變?yōu)闊o色溶液,說明A中分解產(chǎn)物有___________;待C中有明顯現(xiàn)象后,F(xiàn)開始收集氣體,F裝置中集氣瓶收集到了少量氣體,該氣體是___________(填化學式)。
(5)為了驗證SO2的還原性,取E裝置中反應后的溶液于試管中,設計如下實驗:
a 滴加少量的NH4SCN溶液 b 滴加少量的K3[Fe(CN)6]溶液
c 滴加酸性KMnO4溶液 d 滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液
其中,方案合理的有___________(填代號),寫出E裝置中可能發(fā)生反應的離子方程式:_________。
Ⅱ.乙同學利用A中殘留固體驗證固體產(chǎn)物(假設硫酸銅已完全分解)
查閱資料知,銅有+2、+1價。Cu2O在酸性條件下不穩(wěn)定,發(fā)生反應:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(6)為了驗證固體產(chǎn)物中是否有Cu2O,設計了下列4種方案,其中能達到實驗目的的是___________。
甲:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀硝酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)樗{色
乙:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀硫酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)樗{色
丙:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀鹽酸,觀察是否有紅色固體生成
。喝∩倭繗埩艄腆w于試管,通入氫氣,加熱,觀察是否生成紅色固體
(7)經(jīng)檢驗CuSO4分解生成CuO、Cu2O、SO3、SO2和O2,且CuO、Cu2O的質(zhì)量之比為5:9,SO2、O2、SO3的體積之比(同溫同壓下測定)為4:3:2。寫出CuSO4分解的化學方程式:_______。
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【題目】磷酸鐵鋰電池在充放電過程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性,具有較長的循環(huán)壽命,放電時的反應為:LixC6+Li1—xFePO4=6C+LiFePO4。某磷酸鐵鋰電池的切面如下圖所示。下列說法錯誤的是
A.放電時Li+脫離石墨,經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極
B.充電時電子從電源經(jīng)鋁箔流入正極材料
C.隔膜在反應過程中只允許Li+通過
D.充電時電池正極上發(fā)生的反應為:LiFePO4-xe-== Li1-xFePO4+xLi+
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