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【题目】铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,烧杯内液体均为饱和食盐水。

在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是__(填装置序号),该装置中正极反应式为__

为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述___(填装置序号)装置原理进行防护。

(2)通信用磷酸铁锂电池有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示。

放电时,电流由___电极经负载流向___电极;负极反应式为____

该电池工作时Li+移向___电极;充电时石墨电极接电源的____极。

该电池的总反应方程式为____

【答案】 O2+2H2O+4e = 4OH 磷酸铁锂 石墨 LiC6e = Li++6C 磷酸铁锂 M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C

【解析】

(1)①中铁作负极,铜为正极,中锌为负极,铁为正极,是牺牲阳极的阴极保护法;③中铁为阴极,石墨为阳极,是外加电源的阴极保护法。

(2)①放电时,石墨电极LiC6失去电子变为锂离子,为负极,左边为正极;原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;将正负极电极反应式相加得到总反应方程式。

(1)①在相同条件下,中铁作负极,铜作正极,铁被腐蚀,腐蚀较快,中锌为负极,铁为正极,铁受到一定保护,是牺牲阳极的阴极保护法,③中铁为阴极,石墨为阳极,铁受到保护,是外加电源的阴极保护法,因此三组装置中铁电极腐蚀最快的是,该装置是吸氧腐蚀,因此正极反应式为O2+2H2O+4e = 4OH;故答案为:O2+2H2O+4e = 4OH

根据前面分析得到为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述③装置原理进行防护;故答案为:②③。

(2)①放电时,石墨电极LiC6失去电子变为锂离子,作负极,因此电流由磷酸铁锂(正极)电极经负载流向石墨(负极)电极;负极反应式为LiC6e = Li++6C;故答案为:磷酸铁锂;石墨;LiC6e = Li++6C

原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;因此该电池工作时Li+移向正极即磷酸铁锂电极;放电时,石墨电极为负极,则充电时石墨电极接电源的负极;故答案为:磷酸铁锂;负。

该电池的负极反应是LiC6e = Li++6C,正极反应是M1-xFexPO4+e+Li+=LiM1-xFexPO4,因此总反应方程式为M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C;故答案为:M1-xFexPO4+LiC6XLiM1-xFexPO4+6C

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】甲醇是重要的化工原料,在有机合成中具有广泛应用。

(1)用甲醇制取甲胺的反应为:CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)H

已知该反应中相关化学键的键能数据如下:

共价键

C―O

H―O

N―H

C―N

键能/kJ·mol-1

351

463

393

293

则该反应的△H=______kJ·mol-1

(2)一定条件下,将2mol CO6mol H2通入2L密闭容器中发生如下反应:

主反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H<0 Ⅰ

副反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H<0 Ⅱ

反应到t min时,达到平衡状态。平衡时CH3OH的体积分数φ(CH3OH)随温度、压强的变化如图所示:

①图中a___b(大于小于”)。图中Y轴表示温度,其理由是_________

②若反应II的平衡常数K值变小,则下列说法中正确的是___________(填序号)

A.平衡均向正反应方向移动 B.平衡移动的原因是升高了温度

C.达到新平衡后,φ(CH3OH)减小 D.容器中φ(CH3OCH3)增大

③平衡时,MCH3OH的体积分数为12.5%,c(CH3OCH3)=0.1mol·L-1,则此时CO的转化率为_____;用H2表示I的反应速率为_____mol·L-1·min-1

(3)NaOH溶液做CO2碳捕捉剂,在降低碳排放的同时也获得了重要的化工产品Na2CO3。常温下,若某次捕捉后得到pH=11的溶液,则溶液中c()c()=___________[已知H2CO3的电离平衡常数为:K1=4.4×107K2=5×1011],溶液中c(Na+)_______ c()+2c()(“>”“<”“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某温度时,在一个2L的密闭容器中,XYZ三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据,试填写下列空白:

1)该反应的化学方程式为 ________________________________

2)从开始至2minZ的平均反应速率为 ________________

3)某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如下表所示:

实验编号

锌的状态

反应温度/

收集100mL氢气

所需时间/s

薄片

15

200

薄片

25

90

粉末

25

10

①该实验的目的是探究 ____________ _______ 对锌和稀盐酸反应速率的影响;

②实验Ⅰ和Ⅱ表明 _________________ ,化学反应速率越大。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列叙述错误的是

A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱

B.下图为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极保护法防腐

C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

D.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,被腐蚀时首先是镀层被氧化

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】25℃时,将V mL 0.10mol·L-1NaOH溶液逐滴滴入到20.00mL 0.10mol·L-1的醋酸溶液中,溶液pH随所加V(NaOH)的变化而变化(忽略混合时溶液体积变化),数据如下表所示:

下列说法正确的是

A.①中存在c(CH3COO-)c(Na+)=0.05mol·L-1

B.②中存在c(CH3COOH)c(Na+)=c(CH3COO-)=x /(200+10x)

C.③中存在c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.05mol·L-1

D.通过①进行近似计算可知醋酸的数量级是10-6

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】乙酰丙酮铜是金属有机化合物中一种重要的化合物,广泛应用于化工、石油、制药、电子、材料、机械等领域。实验室制备原理如下:

实验步骤:

(1)制取氢氧化铜(II)

分别称取4.000g(0.1mol)氢氧化钠、8.000g(0.05mol)无水硫酸铜于250mL100mL烧杯中,加入适量的蒸馏水使其溶解,然后将硫酸铜溶液倒入氢氧化钠溶液中,摇匀,使反应完全,再将沉淀进行抽滤。

(2)制备乙酰丙酮铜(II)

称取0.1960g(2mmol)新制的氢氧化铜于100mL仪器a中,在氮气保护下加入少量的四氢呋喃,并进行搅拌,约五分钟之后,加入0.4000g(4mmol)乙酰丙酮,补充四氢呋喃约30mL,在50℃下加热回流约2h,然后冷却至室温,转移到锥形瓶中,用薄膜封口,放置45天,得到蓝色针状晶体。

已知:

I.氢氧化铜(II)分解温度为60℃。

II.四氢呋喃易挥发,沸点66℃,储存时应隔绝空气,否则易被氧化成过氧化物。

III.乙酰丙酮铜(II)是一种蓝色针状晶体,难溶于水,微溶于乙醇,易溶于苯、氯仿、四氯化碳。66.66kPa压力下,78℃升华。

回答下列问题:

(1)制取氢氧化铜(II)时采用抽滤的方式进行,已知抽滤装置如图所示,抽滤与常规过滤相比其优点是____________________

(2)制备乙酰丙酮铜(II)时采用氮气保护的目的________________,加入四氢呋喃的作用是__________________

(3)加热回流简易装置如图(加热部分省略)所示,仪器a的名称是_______________,加热回流时采用球形冷凝管而不选用直形冷凝管的原因是________________。加热方式宜采用_______________。在50℃下加热回流的原因除防止四氢呋喃挥发外,还有可能的原因是_____________(用化学方程式表示)

(4)若要纯化乙酰丙酮铜晶体,可以采用的实验方法是___________。若纯化后蓝色针状晶体的质量为0.3630g(乙酰丙酮铜的相对分子质量为262),则产率为________%

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,按要求作答

(1)镁元素位于元素周期表中第___周期_____族;

(2)空气组成中体积分数最大的气体是_____

(3)OS相比,原子半径较小的是____

(4)金刚石的组成元素是________

(5)单质的化学性质最不活泼的元素是______

(6)NaMg元素相比金属性较强的是_________

(7)NH3PH3相比,热稳定性较弱的是______

(8)H2SO4H3PO4相比酸性较强的是______

(9)Mg(OH)2Al(OH)3其中属于两性氢氧化物的是________

(10)单质呈黄绿色的气体组成元素是_____,其单质的水溶液呈__(酸性或碱性”)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】药物TargretinF)能治疗顽固性皮肤T细胞淋巴瘤,其合成路线如图所示:

已知:

.

.

.RCOOHRCOClR表示烃基)

1)反应①的反应类型是__

2)反应②的化学方程式:__

3C的核磁共振氢谱图中有__个峰。

4)反应③的化学方程式:__

5F的分子式是C24H28O2F中含有的官能团:__

6)写出满足下列条件A的两种同分异构体的结构简式(不考虑-O-O-结构):__

a.苯环上的一氯代物有两种

b.既能发生银镜反应又能发生水解反应

7)已知:RR′为烃基)。以2-溴丙烷和乙烯为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线__(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。

查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4C1溶液共热制N2NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O

②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。

AlNNaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O= NaAlO2+NH3

I.氮化铝的制备

(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d→___(根据实验需要,上述装置可使用多次)

(2)B装置内的X液体可能是____E装置内氯化钯溶液的作用可能是_____

Ⅱ.氮化铝纯度(Al2O3C杂质)的测定

(方案i)甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去),且不考虑NH3NaOH浓溶液中的溶解。

(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是___

aCCl4 bH2O c NH4Cl饱和溶液 d 植物油

(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AlN纯度的影响是____(偏大”“偏小不变”)

(方案ii)乙同学认为上述方案不可行,设计以下步骤测定样品中AlN的纯度。

(5)步骤②通入过量_____(填化学式)气体。

(6)步骤③过滤所需要的主要玻璃仪器有______

(7)样品中AlN的纯度是_____(用含m1m2m3的表达式表示)

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同步练习册答案
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