中国科学院科学家团队通过镁热还原法将天然的硅藻土转化为具有多级孔道结构的硅框架，并将该硅框...

中国科学院科学家团队通过镁热还原法将天然的硅藻土转化为具有多级孔道结构的硅框架，并将该硅框架与熔融态的锂金属混合制成具有多孔结构的复合锂金属。一种全固态锂金属电池是以复合锂金属为a极，磷酸铁锂为b极，聚环氧乙烷基聚合物(PEO-SPE)为固态电解质(如图所示)，该电池的总反应为：LiFePO4xLi+Li1-xFePO4。下列说法不正确

A.放电时Li+通过固态电解质向b极移动

B.多孔结构的复合锂金属有利于锂金属的均匀沉积和脱出

C.充电时，b极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4

D.充电时，当a极质量增加mg时，理论上b极质量减少mg

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某研究团队在优化催化剂的基础上，通过调节电极的孔道和疏水性增加CO的扩散速率，实现了高选择性将CO电解还原制备乙烯，如图所示。下列叙述错误的是（　　 ）

A.碳纸/聚四氟乙烯电极为阴极

B.聚四氟乙烯的作用是吸附并增加CO的浓度

C.为了维持电解的效率，离子交换膜应为阳离子交换膜

D.碳纸上生成C2H4的电极反应式为：2CO+6H2O+8e-=C2H4+8OH-

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下列说法正确的是

A．淀粉、纤维素和油脂都是天然高分子化合物

B．石油的分馏、煤的干馏、石油的裂解都是化学变化

C．铝的还原性很强，铝热反应可以冶炼Fe、V、Cr等难熔化金属

D．工业上通过电解熔融的氯化物制取Na、Mg、Al三种金属

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下列有关说法正确的是（　 ）

A．铜的金属活动性比铁弱，可以用铜罐代替铁罐盛装和运输浓硝酸

B．明矾净水与铁粉作食品的脱氧剂都利用了物质的还原性

C．钢瓶可以运输液氯

D．用氧化铝制成的耐高温坩埚可以用于熔融氢氧化钠

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甲烷作为天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，拥有最稳定的烷烃分子结构，具有高度的四面体对称性，极难在温和的条件下对其活化。因此，甲烷的选择活化和定向转化一直是世界性的难题。我国科学家经过长达6年的努力，研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将甲烷氧化成C1（只含一个C原子）含氧化合物，被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回答下列问题：

(1)Cu原子基态原子的外围电子排布式为____________。

(2)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C－H键，导致C与H之间的作用力_____(减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是__________________。

(3)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。

①它们的沸点分别为64.7、－195℃、100.8℃，其主要原因是_________________；

②CH4 和HCHO比较，键角较大的是_________，主要原因是_____________。

(4)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的轨道所需的能量为的分裂能，用符号△表示。分裂能△[Co(H2O)62+]_____________△[Co(H2O)63+](填“>”“<”或“=”)，理由是_________________。

(5)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、图2所示。

①钴晶胞堆积方式的名称为____________；

②已知白铜晶胞的密度为dg·cm－3 ，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_____________pm(列出计算式)。

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铝（熔点660°C）是一种应用广泛的金属，工业上用A12O3（熔点2045℃）和冰晶石（Na3AlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得。回答下列问题：

（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰，铝与V2O5在高温下反应的化学方程式为

（2）将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热，可观察到铝熔化而不滴落，原因是　　　　 　　　　 　　　　 ；铝是活泼金属，但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生。若将铝片用饱和Hg（NO3）2溶液浸泡数分钟，取出后迅速洗净，可制得俗称“铝汞齐”的铝汞合金。铝汞齐露置在空气中，表面会快速生长出蓬松的白毛（A12O3）口若将新制的铝汞齐放入水中，可迅速反应产生气泡，该反应的化学方程式　　 为　　　　　　　 　　　　 ；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是

（3）将0.1 molL一1AlCl3溶液和10％NH4F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出。则AlC13与NH4F反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　 ；该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是

（4）饮用水中的NO3一对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中NO3一的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3一还原为N2，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　 ，此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2一，仍然可能对人类健康产生危害，还需要对该饮用水进行一系列后续处理。

25℃时，若欲使上述处理后的水中AlO2一浓度降到1.0xl0一6mol．L一1，则应调节至pH=　　 　　　　　 　 ，此时水中c（Al3＋）=

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三氯化钌是一种重要的贵金属化合物，广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。

I.三氯化钌的制备

将金属钌粉与氯化钠混合后，加入微量还原性淀粉，将温度升高到800~1000°C，再往熔融的熔体中通入氯气，大部分钌粉转化为氯钌酸钠(Na2RuCl6)，再经过一系列化学工艺制备出三氯化钌。

(1)生成氯钌酸钠的化学方程式为__________________

(2)升温阶段加入还原性淀粉的作用是__________________

II.三氯化钌的回收

从废弃催化剂回收三氯化钌的一种工艺流程如下图所示:

回答下列问题:

(3)“氧化”时加H2SO4的目的______________________

(4)“吸收”过程中加入乙醇的作用是__________________________

(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2==2Ru+6HCl。某同学对产品纯度进行测定,所得数据记录如下:

则产品的纯度为________(用百分数表示,保留两位有效数字)

(6)钌及其化合物在合成工业.上有广泛用途,下图是用钌( Ru)基催化剂催化合成甲酸的过程。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。

①根据图示写出该反应的热化学方程式_______________

②下列说法正确的是________

a.图示中物质I为该反应的催化剂

b.图示中参与循环的物质只有CO2和H2

c.反应的活化能为62.4 kJ·mol -1

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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒

B. 金属钠具有强还原性，可用于与TiCl4溶液反应制取金属Ti

C. Al2O3具有很高的熔点，可用于制造熔融烧碱的坩埚

D. FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板

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下列有关物质性质的应用正确的是

A．氧化铝熔点很高，可制造用于熔融烧碱的坩埚

B．炭具有还原性，一定条件下能将二氧化硅还原为硅

C．铜的金属活动性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓船体的腐蚀速率

D．二氧化硫有漂白性，可以用于加工食品使食品增白

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下列关于铝的叙述中正确的是

A．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高

B．由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆

C．由于铝具有强还原性，所以可以通过铝热反应冶炼某些高熔点金属

D．常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸

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