Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)基态Fe 2+与Fe 3+离子中未成对的电子数之比为 。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I 1)如表所示。I 1(Li)>I 1(Na),原因是 。 I 1(Be)>I 1(B)>I 1(Li),原因是 。
I 1/(kJ•mol ﹣ 1) |
||
Li 520 |
Be 900 |
B 801 |
Na 496 |
Mg 738 |
Al 578 |
(3)磷酸根离子的空间构型为 ,其中P的价层电子对数为 、杂化轨道类型为 。
(4)LiFePO 4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO 4的单元数有 个。
电池充电时,LiFePO 4脱出部分Li +,形成Li 1 ﹣ xFePO 4,结构示意图如(b)所示,则x= ,n(Fe 2+):n(Fe 3+)= 。
研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验,回答相关问题。
(1)写出A中的反应化学方程式 。
(2)实验时,旋开装置A中分液漏斗的旋塞,发现液体流出缓慢,最终停止,其可能的原因是 。
(3)装置B中的溶液出现浑浊,该实验证明SO2具有 性 。
(4)实验后,测定装置C中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢?大家有不同意见:①是生成的Na2SO3水解;②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种意见成立。选用下列试剂进行实验:Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
实验步骤 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
(5)另一小组利用装置D进行实验:用注射器向装置D共注入v mL实验室含SO2的空气,当溶液刚好褪色,停止实验。
该小组的实验目的是 。
已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是,烧瓶中加入的试剂是。
(2)虚线框内的实验装置的作用。
(3)装置B中盛放的试剂是(选填下列所给试剂的代码),实验现象为,化学反应方程式是,该反应属于四种基本反应类型中的反应。
A.Na2S溶液B.Na2SO3溶液C.Na2SO4溶液
(4)还有哪些事实能够说明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强(试举一例)。
某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是。
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察试管中另一实验现象后,证明反应中有乙烯生成,请简述这一实验现象。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO2,则A中的试剂是,B中的试剂为。
(9分)实验室用如下图所示装置来制备乙炔,并验证乙炔的某些化学性质,制备的乙炔气体中往往含有少量的H2S气体,请按下列要求填空:
(1)实验室制乙炔的化学方程式是:__________________________________________;为了得到较为平稳的乙炔气流,装置A的分液漏斗中常用____________来代替水。
(2)装置B中CuSO4溶液的作用是______________________________________。
(3)装置C中观察到的现象是_________,反应的化学方程式是:___________________。
(4)装置D中观察到的现象是______________________,该反应的类型是____________。
实验室用溴和苯在FeBr3催化下制取溴苯,得到粗溴苯后,要用如下操作提纯:(1)蒸馏;(2)水洗;(3)用干燥剂干燥;(4)用10%的NaOH溶液洗涤。正确的操作顺序是
A.(1)(2)(3)(4) | B.(4)(2)(3)(1) |
C.(4)(1)(2)(3) | D.(2)(4)(2)(3)(1) |