下列关于该电池叙述正确的是
A. 电池工作时电能由光能直接转化而来,不涉及化学能转化 B. 电池工作的总反应为:RuII+I3-=RuIII+3I-
C. 当太阳光照射光敏染料时,光敏染料所在电极的电势低于镀Pt导电玻璃电极 D. 电池工作时,为持续供电,需要定期补充有关电解质 【答案】C 【解析】
【详解】A.电池中存在I3-与I-的转化,发生化学变化,即存在化学能的转化,A错误; B.RuⅡ+I3-═RuⅢ+3I-反应中电荷不守恒,B错误;
C.由图可知,电子从光敏染料流向镀Pt导电玻璃电极,则光敏染料所在电极为负极,镀Pt导电玻璃电极为正极,所以光敏染料所在电极的电势低于镀Pt导电玻璃电极,C正确;
D.由电池中发生的反应可知,I3在正极上得电子被还原为3I,后又被氧化为I3,I3和I相互转化,反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化,所有化学物质都没有被损耗,不需要补充有关电解质,D错误;
故合理选项是C。
7.298K时,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20. 00mL同浓度的甲酸溶液过程中溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示(已知:HCOOH溶液的Ka=l.0×10
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)
下列有关叙述正确的是
A. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂 B. 图中a、b两点氷的电离程度:b>a
C. 当加入10.00mL NaOH 溶液时,溶液中:c(HCOO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D. 当加入20.00mL NaOH溶液时,溶液pH>8.0 【答案】D
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【解析】
【详解】A.用NaOH溶液滴定甲酸溶液,恰好发生反应产生HCOONa溶液,该盐是强碱弱酸盐,选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞试液误差较小,A错误;
B.图中a为HCOONa、HCOOH按1:3关系混合得到的混合溶液;b为HCOONa、NaOH按1:3关系混合得到的混合溶液,由于甲酸是弱酸,对水的电离的抑制程度小于等浓度的NaOH溶液,所以a、b两点氷的电离程度:a>b,B错误;
C.当加入10.00mL NaOH 溶液时,溶液为等浓度的HCOONa、HCOOH的混合溶液,根据图示可知此时溶液的pH<7,说明HCOOH的电离作用大于HCOO-的水解作用,所以c(H+)>c(OH-),c(HCOO-)>c(Na+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度,因此c(Na+)>c(H+),所以离子浓度大小关系为:c(HCOO)>c(Na)>c(H)>c(OH),C错误;
D.当加入20.00mL NaOH溶液时,二者恰好反应产生HCOONa,该盐是强酸弱碱盐,HCOO-水解,使溶液显碱性,HCOO+H2OKh=Kh=
故合理选项是D。 二、选择题 (一)必考题
8.铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的一种重要还原剂。一般的制备方法是将AlC13溶于有机溶剂,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得铝氢化钠。实验要求和装置如下,回答下列问题:
(1)制取铝氢化钠要在非水溶液中进行,主要原因是_______(用化学方程式表示)。用下列装置制取少量铝氢化钠(含副产物处理)较为合理的是__________。
,所以c(OH)=
---+
+
-
HCOOH+OH,c(HCOO)=
--
=0.0500mol/L,
=10-10,
,所以溶液的pH>8,D正确;
(2)对于原料A1C13的制取,某兴趣小组设计了如下装置:
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①连接好装置后,应进行的第一步操作是_________;为保证产物的纯净,应待D中__________(填现象)再加热酒精灯。
②B装置中盛装饱和NaCl溶液,实验开始后B中产生的现象是_________,选择饱和NaCl溶液的理由是_____。
③C装置的作用是_________;若无C装置,试预测实验后D中生成物除A1C13外可能还含有_________。(填化学式)
④上述装置存在的明显缺陷是_________。
【答案】 (1). NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑(或写为NaH+H2O=NaOH+ H2↑) (2). D (3). 检查装置的气密性 (4). 充满黄绿色气体时 (5). 白色晶体析出 (6). 既能除去HCl,又能降低Cl2的溶解度 (7). 干燥 (8). Al2O3 (9). 没有尾气处理装置,会造成大气污染 【解析】 【分析】
(1)铝氢化钠和氢化钠中-1价的H均易与水反应,据此分析;根据反应物的状态及反应条件选择合适的装置;
(2)用浓盐酸与MnO2混合加热制取制取Cl2,制得的Cl2中含有杂质HCl、H2O,先通过饱和食盐水除去氯化氢杂质,然后通过浓硫酸进行干燥,然后使干燥的氯气与金属铝在加热时反应制取AlCl3,据此分析解答。 【详解】(1)铝氢化钠和氢化钠中-1价的H均易与水反应,反应方程式为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑(或写为NaH+H2O=NaOH+ H2↑),为防止变质,制取铝氢化钠必须在非水溶液中进行;AlC13的有机溶剂形成的溶液与NaH固体在室温下发生反应AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl,装置A、B都是固体物质加热制取,物质的状态、反应条件不符合,C、D从物质状态可用于制取NaAlH4,但若AlCl3中含有少量结晶水或湿存水,用该氯化铝制取NaAlH4时,就会同时产生密度比空气小的氢气,氢气只能用向下排空气的方法收集,装置C中用的是向上排空气方法,不适用于氢气的收集,装置D合适,故合理选项是D;
(2)①有气体参加的化学反应,在连接装置后,应进行的第一步操作是检查装置的气密性;为保证产物的纯净,应待D中充满黄绿色气体时再加热酒精灯,以赶走装置中空气,防止Al与装置内空气中的O2反应; ②饱和食盐水中存在溶解平衡,氯气在水中存在化学平衡。当HCl极易溶于水,溶于水后c(Cl-)增大,NaCl的溶解平衡和Cl2与水发生的可逆化学反应的平衡均向逆向移动,从而看到的现象是有白色晶体析出,该
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操作同时又降低了氯气的溶解度;
③C装置盛有浓硫酸,其作用是干燥氯气;若无C装置,潮湿的氯气与Al在反应时,产生的AlCl3有少量与水反应,部分变为Al(OH)3和HCl,随着水分的蒸发,HCl挥发,固体变为Al(OH)3,加热Al(OH)3发生分解反应产生Al2O3,因此预测实验后D中生成物除A1C13外可能还含有Al2O3;
(3)Cl2是有毒气体,不能随意排入大气,否则会造成大气污染,因此该装置存在的明显缺陷是没有尾气处理装置,会造成大气污染。
【点睛】本题考查了物质的制备实验,涉及基本实验操作、化学用语、流程中反应原理、混合物分离提纯等,侧重分析与实验能力的综合考查。
9.锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
(1)溶浸生产中为提高SO2回收率可采取的措施有_________(填序号) a.不断搅拌,使SO2和软锰矿浆充分接触 b.增大通入SO2的流速 c.减少软锰矿浆的进入量 d.减小通入SO2的流速
(2)已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10,Ksp[Fe(OH)3]=l×10, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe、Al(使其浓度小于1× l0mol /L),需调节溶液pH范围为_______。 (3)由硫酸锰与K2S2O8溶液常温下混合一周,慢慢得到球形二氧化锰(MnO2)。请写出发生反应的离子方程式___________。
(4)将MnO2和 Li2CO3按4:1的物质的量比配料,混合搅拌,然后升温至600℃?750℃,制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式 _____________ 。 (5)锰酸锂可充电电池的总反应为:Li1-xMn2O4+LixC
LiMn2O4+C(0<x<1)
3+
3+
-6
-33
-39
- 8 -
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