(15分)碱式碳酸钴 常用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置进行实验。

(1)请完成下列实验步骤:

①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;

②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;

③加热甲中玻璃管,当乙装置中_______(填实验现象),停止加热;

④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;

⑤计算。

(2)步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是___________________________________.

(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_______(填字母)连接在_______(填装置连接位置)。

(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据。

则该碱式碳酸钴的化学式为______________。

(5)含有的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为_______。

(6)常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取 的一种工艺如下:

①净化除杂时,加入H2O2发生反应的离子方程式为____________________________.

②加入CoCO3 调pH为5.2~7.6,则操作1获得的滤渣成分为_____________________.

③加盐酸调整pH为2~3的目的为__________________________________________.

④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、______________(填操作名称)、过滤。

(14分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

(1)CO可用于炼铁,已知:

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________。

(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_________ 。

(3)CO2和H2充人一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:

测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为 (填“>”或“=”或“<”)。

②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为_________。

(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(工、Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在O~15小时内,CH4的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________(填序号)。

(5)以为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。

①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:________________________________。

(14分)I.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为,则该电池的总反应式为_____________________。

Ⅱ.锂一黄铁矿高容量电池,由于其污染小、成本低、电容量大、黄铁矿储备丰富而有望取代目前市场的碱性电池。制取高纯度黄铁矿的工艺流程如下:

(1)已知: ,为得到较纯的FeS沉淀,最好在FeCl2 溶液中加入的试剂为_________(填序号)

A.(NH4)2S B.CuS C.H2S D.Na2S

(2)关于白铁矿与黄铁矿下列判断错误的是_____________(填序号)

A.属于同素异形体

B.因为晶体结构不同而导致性质有差别

C.黄铁矿比白铁矿更稳定

(3)反应Ⅲ制取 S22-时,溶液必须保持为碱性,除了S2- 与酸反应外,还有更重要的原因是(用离子方程式表示)___________________________.

(4)室温下,Li/FeS2 二次电池所用的电解质是非水液体电解质,放电行为与温度有关。

①该电池电解质为非水液体电解质,原因是____________________________________.

②温度低时,锂与FeS2反应只生成A物质,产生第一次放电行为;温度升高,锂与A继续反应(产物之一为Fe),产生第二次放电行为。若二次行为均进行完全且放电量恰好相等。请写出化学反应方程式:

第一次放电:__________________;第二次放电:__________________________。

(5)制取高纯度黄铁矿的另一种方法是:以LiCl- KC1低共熔点混合物为电解质,FeS为阳极,Al为阴极,在适当的电压下电解。写出阳极反应式___________________________。

选考[化学——物质结构与性质](15分)由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。

(1)基态 Cu+的最外层核外电子排布式为_________.

(2)研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种 N5+N3-,若N5+ 离子中每个氮原子均满足8电子结构,以下有关N5+ 推测正确的是 ( )

A.N5+有24个电子

B.N5+离子中存在三对未成键的电子对

C.N5+阳离子中存在两个氮氮三键

(3)化合物 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 。通过制得。

①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是_________(填标号)。

A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形

C.第一电离能:N>O>C>B

D.化合物A中存在配位键

②1个分子中有_________个键。

(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为_________图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为_________。

(5)NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为acm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为_________(用含有a的代数式表示)。在一定温度下,Ni0晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g(氧离子的半径为1. 40×10m, ≈l. 732)。

 0  145808  145816  145822  145826  145832  145834  145838  145844  145846  145852  145858  145862  145864  145868  145874  145876  145882  145886  145888  145892  145894  145898  145900  145902  145903  145904  145906  145907  145908  145910  145912  145916  145918  145922  145924  145928  145934  145936  145942  145946  145948  145952  145958  145964  145966  145972  145976  145978  145984  145988  145994  146002  203614 

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