2021屆高考化學(xué)要點(diǎn)突破：化學(xué)工藝流程

1、 化學(xué)工藝流程【專題訓(xùn)練】1鉆(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。為從某工業(yè)廢料中回收鉆，某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如圖(廢料中含有Al、Li、CoO和FeO等2323物質(zhì))。已知：物質(zhì)溶解性：LiF難溶于水，LiCO微溶于水。23請(qǐng)回答：I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。如是氧化還原反應(yīng)，在方程式中用單線橋標(biāo)記電子轉(zhuǎn)移：。如不是，此步略。寫出步驟II中CoO與鹽酸反應(yīng)生成Cl的離子方程式232。TOC o 1-5 h z廢渣中的主要成分除了LiF外，還有。NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反應(yīng)對(duì)步驟W所起的作用是。在空氣中加熱10.98g草酸鈷晶體(CoCO2H0)樣品，受熱242過程中不同溫度范圍內(nèi)

2、分別得到一種固體物質(zhì)，其質(zhì)量如下表。已知：m(CoC02H0)=183g/mol。242溫度范圍/C固體質(zhì)量/g1502108.822903204.828909204.5TOC o 1-5 h z經(jīng)測(cè)定，加熱到210C時(shí)，固體物質(zhì)的化學(xué)式為。加熱到210290C過程中產(chǎn)生的氣體只有C0，此過程發(fā)生反應(yīng)的化2學(xué)方程式是。溫度高于890C時(shí)，固體產(chǎn)物發(fā)生分解反應(yīng)，固體產(chǎn)物為?！敬鸢浮?Al+2Na0H+2H0=2NaAl0+3Ht2226e2A1-6Al(：+3f+4H2OCo0+6H+2Cl=2Co2+Clt+3H02322Fe(0H)3防止鋰離子結(jié)合碳酸根離子形成碳酸鋰沉淀CoCO3CoCO+

3、2O2】=CCoO+6C0CoO24242342【解析】(1)Al與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H0=2NaA10+3Ht,用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移時(shí)，要改成6mol222HO,因?yàn)榉磻?yīng)中的氧化劑是水，不是NaOH。(2)CoO氧化鹽酸中HC1223為Cl,鈷元素化合價(jià)由+3價(jià)降低為+2價(jià)，氯元素化合價(jià)由一1價(jià)2升高為0價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等、電荷守恒和原子守恒得離子方程式為CoO+6H+2Cl-=2Ca+Clt+3HO。(3)調(diào)節(jié)pH的目2322的是為了使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,從而除去鐵元素雜質(zhì)。(4)在步驟皿中形成LiF沉淀，可以除去大量的Li+,避免在步驟W中

4、形成LiCO沉淀，以保證得到的CoCO的純度。晶體的物質(zhì)的量n=23310.9818Fmol=0.06mol,失去結(jié)晶水應(yīng)為0.12mol,固體質(zhì)量變化=0.12X18g=216g，由表中數(shù)據(jù)可知，150C210C固體質(zhì)量變化為10.98g-882g=216g，說明210C失去結(jié)晶水得到CoCO。24210C290C過程中是CoCO發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體只有24CO,依據(jù)碳原子守恒得到生成CO物質(zhì)的量為012mol,質(zhì)量為0.1222X44g=528g,但是固體質(zhì)量共計(jì)減小為882g-482g=4g,說明有氣體參加反應(yīng)，該氣體只能為O,反應(yīng)的O為528g-4g=1.2822128g,其物質(zhì)的

5、量為-3mol=004mol。所以n(CoCO):n(O):n(CO)322422=3：2：6,可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CoCO+2O210=CCoO24234+6CO。溫度高于890C時(shí)，固體產(chǎn)物發(fā)生分解反應(yīng)，得到固體的質(zhì)2量為45g,其中含有鉆元素的質(zhì)量為0.06X59g=354g,所以固22 #22 2 體中含有氧元素的質(zhì)量為096g,氧原子的物質(zhì)的量為006mol,固體產(chǎn)物為CoO。(2018全國卷II)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS，含有Si0和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原2料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子c(Mn+)=01molL-i形

6、成氫氧化物沉淀的pH范圍0如下：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題：焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。濾渣1的主要成分除SiO外還有；氧化除雜工序中ZnO的作用是，若不通入氧氣，其后果是溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為O電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為；沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用?！窘馕觥?1)閃鋅礦的主要成分是ZnS,所以高溫焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ZnS+30焙燒2Zn0+2S0。22閃鋅礦焙燒后的主要成分變?yōu)閆nO，還存在少量SiO、

7、FeO、223CdO、PbO,加稀HSO后，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)：ZnO+HSO=ZnSO24244+HO、FeO+3HSO=Fe(SO)+3HO、CdO+HSO=CdSO+HO、2232424322442PbO+HSO=PbSO+HO。其中SiO和PbSO不溶于水，以沉淀的形244224式沉降下來，所以濾渣1的主要成分是SiO和PbSO。氧化除雜工序24中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH在2.862,使Fe3+完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)沉淀；通入O的目的是使溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,有利于32除雜，若不通入O,無法除去溶液中的雜質(zhì)Fe2+。2溶液中的Cd2+與加入的Zn粉反應(yīng)而被除去，反應(yīng)的離子

8、方程式為Zn+Cd2+=Zn2+Cd。(4)電解ZnSO溶液制備單質(zhì)Zn時(shí)，陰極放電的是Za+和H+。因4為溶液中的Zn2+濃度較大，所以陰極電極反應(yīng)式應(yīng)該是Zn2+2e-=Zn,陽極放電的是OH-,電極反應(yīng)式是4OH-4e-=2HO+O仁 沉積鋅后的溶液應(yīng)該是ZnSO和稀HSO，可返回到溶浸工序循環(huán)使424用?！敬鸢浮?l)2ZnS+30=焙燒2Zn0+2S022PbS0調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2+4Cd2+Zn=Cd+Zn2+Zn2+2e=Zn溶浸NiSO6H0是一種綠色易溶于水的晶體，可由電鍍廢渣(除42鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素的化合物雜質(zhì))為原料獲得。操作步驟如下：(1)向?yàn)V

9、液I中加入FeS固體是為了生成更難溶于水的硫化物沉淀而除去Cw+、Zn2+等雜質(zhì)，則除去Cu2+的離子方程式為(2)根據(jù)對(duì)濾液II的操作作答：向?yàn)V液II中加H0發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2調(diào)濾液IIpH的作用是濾液II中雜質(zhì)金屬離子是否除盡的操作和現(xiàn)象是濾液III溶質(zhì)的主要成分是NiSO/加血2匹過濾后得到NiCO3固體，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO，這兩步操作的目的是4（4）得到的NiSO溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操4作可得到NiSO6HO晶體。42為了提高產(chǎn)率，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到的母液要循環(huán)使用，則應(yīng)該回流到流程中的位置。（填a、b、c、d）如果得到產(chǎn)品的純度不夠，

10、則應(yīng)該進(jìn)行操作（填序號(hào)）。A.蒸餾B.分液C.重結(jié)晶D.過濾【答案】（l）FeS+Cu2+=CuS+Fe2+（2）2Fe2+HO+2H+=2F&+2HO除去Fe3+用試管22取少量濾液III,滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則Fe3+已除增大NiSO的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO)44dC【解析】廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe等元素的化合物雜質(zhì))，在硫酸溶解后過濾后除去不溶性物質(zhì)，濾液I含有Fe2+、Ni2+、Zm+、Cu2+等，加入FeS可除去Cu2+、Zn2+,然后加HO是將Fe2+22氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+形成Fe(OH)沉淀而除去，濾液皿3含有可溶性

11、硫酸鹽，為NaSO、NiS0再加NaCO沉淀Ni2+,過濾、洗4423滌，然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO晶體。FeS除去CU2+的反應(yīng)是沉淀4的轉(zhuǎn)化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeS+Cu2+=CuS+Fe2+。(2)向?yàn)V液II中加HO的目的是將Fe2+氧化Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe222+HO+2H+=2Fe3+2HO。調(diào)濾液IIpH的目的是除去Fe3+。22檢驗(yàn)Fe3+是否除盡時(shí)，用試管取少量濾液III,滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，則Fe3+已除凈。NiSO與NaCO反應(yīng)生成NiCO沉4233淀，然后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO,這樣可提高NiSO44的濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)

12、晶(或富集NiSO)。(4)為了提高產(chǎn)率，過濾4后得到的母液要循環(huán)使用，應(yīng)該回流到流程中d中循環(huán)使用；產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體,實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶。(2018全國卷I節(jié)選)焦亞硫酸鈉(NaSO)在醫(yī)藥、橡膠、225印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：生產(chǎn)NaSO，通常是由NaHSO過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出253該過程的化學(xué)方程式（2）利用煙道氣中的SO生產(chǎn)NaS0的工藝為:225pH=41時(shí)，1中為溶液（寫化學(xué)式）。工藝中加入NaCO固體，并再次充入SO的目的是232NaS0可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中NaSO殘留量225225TOC o 1

13、-5 h z時(shí)，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000molL-i的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為,該樣品中NaSO的殘留量為gL-i（以SO計(jì)）。2252【解析】（1）根據(jù)題給信息，將NaHSO過飽和溶液結(jié)晶脫水可得3到NaSO，則化學(xué)方程式為2NaHSO=NaSO+HO。22532252酸性條件下，SO與NaCO溶液反應(yīng)生成NaHSO。工藝中2233加入NaCO固體并再次通入SO,其目的是得到NaHSO過飽和溶液。2323（4）根據(jù)電子、電荷及質(zhì)量守恒，可寫出反應(yīng)的離子方程式為S02-+2I+3H0=2SO2-+4I-+6H+,n(SO2-)gxnd)

14、=Jx0.010252242522200molL-1X10.00X10-3L=5X10-5mol,該樣品中SO2-的殘留25量（以SO計(jì)）為25X10-5molX2X64gmol50.00mLX10-3LmL-1-1=0.128gL1?！敬鸢浮?1)2NaHSO=NaSO+HOTOC o 1-5 h z2252NaHSO得到NaHSO過飽和溶液33(4)SO2-+2I+3HO=2SO2-+4I-+6H+0128252245以鉻鐵礦（主要成分為FeO和CrO,含有AlO、SiO等雜質(zhì)）23232為主要原料生產(chǎn)化工原料紅磯鈉（主要成分為NaCrO2HO），其主2272要工藝流程如下：查閱資料得知：

15、i.常溫下，NaBiO不溶于水，有強(qiáng)氧化性，在堿性條件下，能將3Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO2-。4口.金屬離子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+ 開始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列問題：反應(yīng)之前先將礦石粉碎的目的是。步驟加的試劑為，此時(shí)溶液pH要調(diào)到5的目TOC o 1-5 h z的。寫出反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：中酸化是使CrO2-轉(zhuǎn)化為CrO2-,寫出該反應(yīng)的離子方程式:27將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥即得紅磯鈉粗晶體，精制紅磯鈉粗晶體需要釆用的操作是(填操作名稱)?！敬鸢浮吭龃蠓磻?yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提

16、高鉻鐵礦的浸取率氫氧化鈉溶液(或NaOH溶液)使Fe3+、Ab+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)和Al(OH)沉淀而除去TOC o 1-5 h z33NaBiO+2Cn+7OH-+HO=3Bi(OH)+2CrO2-+3Na+2342CrO2-+2H+CrO2-+HO272重結(jié)晶【解析】(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，步驟加的試劑為氫氧化鈉溶液;此時(shí)溶液pH要調(diào)到5的目的是使Fe3+、A13+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)和Al(OH)沉淀而除去，而鉻離子不沉淀。3反應(yīng)中鉍酸鈉將硫酸鉻氧化生成鉻酸鈉同時(shí)生成氫氧化鉍，離子反應(yīng)方程式為3NaBiO2Cr37OHHO=3Bi(OH)232CrO23Na。4將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)

17、濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥即得紅礬鈉粗晶體，此操作為重結(jié)晶。6.(2019全國卷I)硼酸(HBO)是一種重要的化工原料，廣泛TOC o 1-5 h z3應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。一種以硼鎂礦(含MgBOHO、SiO22522及少量FeO.AlO)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：2323回答下列問題：在95C“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！盀V渣1”的主要成分有為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑根據(jù)HBO的解離反應(yīng)：HBO+HOWH+B(OH)-,k=581XTOC o 1-5 h z333324a10-10,可判斷H

18、BO是酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)33到3.5,目的是。在“沉鎂”中生成Mg(OH)MgCO沉淀的離子方程式為23,母液經(jīng)加熱后可返回工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是?！窘馕觥苛蛩徜@溶液中存在平衡:NH+H2OWNH3-H2O+H+,硼酸鎂能與水解出的H+反應(yīng)，促進(jìn)平衡向右移動(dòng)，生成的一水合氨濃度增大，因溶液中存在平衡NHHOWNH+HO,一水3232合氨濃度增大，促進(jìn)NH-HO分解產(chǎn)生NH。用NHHCO溶液吸收氨氣，32343發(fā)生的反應(yīng)為NHHCO+NH=(NH)COo(2)二氧化硅、氧化鐵、氧33423化鋁不溶于硫酸銨溶液，濾渣1的主要成分是二氧化硅、氧化鐵、氧化鋁。

19、檢驗(yàn)Fe3+的試劑可選用KSCNo(3)由題給硼酸的解離反應(yīng)方程式知，硼酸是一元弱酸?！斑^濾2”之前，調(diào)節(jié)pH35的目的是將元素轉(zhuǎn)化為硼酸，促進(jìn)硼酸析出。(4)“沉鎂”中，碳酸銨溶液與硫酸鎂溶液發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成堿式碳酸鎂：2Mg2+2CO2-+3HO=Mg(OH)-MgCOl+COt,或者反應(yīng)生成堿式碳酸鎂和碳酸氫2232鹽。母液含硫酸銨，可以將母液返回“溶浸”工序循環(huán)使用，體現(xiàn)綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)思想。堿式碳酸鎂轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)氧化鎂，聯(lián)系碳酸鎂、氫氧化鎂受熱都能分解生成氧化鎂，也可以聯(lián)系堿式碳酸銅分解生成氧化銅、水和二氧化碳，可知采用的方法是高溫焙燒法，化學(xué)方程式為Mg(OH)MgCO

20、高溫2MgO+HO+COtoTOC o 1-5 h z2322【答案】(l)NHHCO+NH=(NH)CO33423(2)SiO、FeO、AlOKSCN22323元弱轉(zhuǎn)化為HBO,促進(jìn)析出332Mg2+3CO2-+2HO=Mg(OH)MgCO!+2HCO-或2Mg2+322332CO2-+HO=Mg(OH)MgCO!+COf溶浸高溫焙燒322327金屬錳及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用I.溶液中的Mn2+可被酸性(NH)SO溶液氧化為MnO-,該方法可用42284于檢驗(yàn)Mn2+。用酸性(NH)SO溶液檢驗(yàn)Mn2+時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為4228O(2)該反應(yīng)的離子方程式為(NH)SO可視為

21、由兩分子硫酸縮合所得，則HSO的結(jié)構(gòu)簡式為228228。II.實(shí)驗(yàn)室用含錳廢料(主要成分為MnO，還含有少量AlO、MgO、223SiO)為原料制備Mn的工藝流程如下圖所示：2228 難溶物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2Mn(OH)2溶度積4.0X1.0X1.8X101.8X10常數(shù)10-3810-33-11-13“酸浸”時(shí)，MnO將Fe氧化為Fe3+,該反應(yīng)的離子方程式為2；該過程中浸出時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如下圖所示。TOC o 1-5 h z則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為、。若“酸浸”后所得濾液中c(Ma+)=0.18molL-i,則應(yīng)“調(diào)pH”的范圍為?！办褵狈?/p>

22、應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為?！斑€原”時(shí)發(fā)生的置換反應(yīng)在化學(xué)上又叫做?！敬鸢浮?1)溶液由無色變?yōu)樽霞t色(2)5SO2-+2Mn2+288HO=2MnO-+10SO2-+16H+244(3)3MnO+2Fe+12H+=3Mn?+2Fe3+6H060min3:12214可WpHV81:2鋁熱反應(yīng)【解析】I用酸性(NH)SO溶液檢驗(yàn)Mn2+時(shí)，Mn2+可被酸4228性(NH)SO溶液氧化為MnO-,溶液中無色的Mn2+被氧化生成紫紅色2284的MnO-,所以看到的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)樽霞t色。4H2S2O8可視為由兩分子硫酸縮合所得,硫酸的結(jié)構(gòu)簡式為228,兩個(gè)硫酸分子中每個(gè)分子去掉一個(gè)羥基中

23、的H原子得到H2S2O8,其結(jié)構(gòu)簡式為11.(4)“酸浸”時(shí)，MnO將Fe氧化為Fe3+，自身被還原為錳離子，2離子方程式為3MnO+2Fe+12H+=3Mn?+2Fe3+6HO；根據(jù)圖知，2260min后錳的浸出率幾乎不變；液固比為3時(shí)錳的浸出率最大，適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為60min、3:1。由流程圖中信息知，“調(diào)pH”的目的是使Fe3+和A13+沉淀完全,而Mm+不沉淀，根據(jù)KAl(OH)=10XIO-33,KFe(OH)=40sp3sp3X10-38可知，A13+沉淀完全時(shí)Fe3+已沉淀完全，Al(OH)恰好完全沉3淀時(shí)的pH為一lg=茅Mm+開始沉淀時(shí)的pH為一3/1.0X10-

24、33J1.0X10-5lg=8，所以溶液的pH范圍為學(xué)WpHV8。1.8X10-1330718煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2MnCO+O高溫2MnO+2CO,碳酸錳為還3222原劑、氧氣為氧化劑，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量比為1:2；“還原”時(shí)發(fā)生鋁粉與高熔點(diǎn)金屬氧化物的反應(yīng)，又稱鋁熱反應(yīng)。 82019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了日本吉野彰等三人，以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋰鋁石等。為鑒定某礦石中是否含有鋰元素，可以采用焰色反應(yīng)來進(jìn)行鑒定，當(dāng)觀察到火焰呈，可以認(rèn)為存在鋰元素。紫紅色B.紫色C.黃色工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為LiAlSiO,還含有FeO、

25、CaO、26MgO等)制備鈷酸鋰(LiCoO)的流程如下：293U98*館師恠回水內(nèi)珈口辭泄聘赴1m2LV26竺Z甘戰(zhàn)怦MLisSTOC o 1-5 h z已知：部分金屬氫氧化物的pK(pK=-lgK)的柱狀圖如圖1。spspsp3833Al(Oil)3Fe(CH)a圖1回答下列問題：鋰輝石的主要成分為LiAlSiO，其氧化物的形式為26為提高“酸化焙燒”效率，常采取的措施是。向“浸出液”中加入CaCO,其目的是除去“酸化焙燒”中過3量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，則pH至少為。(已知：完全沉淀后離子濃度低于1X10-5)mol/L)“濾渣2”的主要化學(xué)成分為?！俺龄嚒边^程中加

26、入的沉淀劑為飽和的（化學(xué)式）溶液；該過程所獲得的“母液”中仍含有大量的Li+,可將其加入到“”步驟中。LiCO與Co0在敞口容器中高溫下焙燒生成鉆酸鋰的化學(xué)方334程式為。（3）利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出石墨烯電池，電池反應(yīng)式為LiCoO2+Ce罐醤LiC+LiCoO其工作原理如圖2。x61-x2LiCoOa列關(guān)于該電池的說法正確的是（填字母）。過程1為放電過程該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜石墨烯電池的優(yōu)點(diǎn)是提高電池的儲(chǔ)鋰容量進(jìn)而提高能量密度充電時(shí)，LiCoO極發(fā)生的電極反應(yīng)為LiCoO-xe-=xLi+22+LiCoO1-x2對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行“放電處理

27、”讓Li+嵌入石墨烯中而有利于回收 23 【答案】(i)a(2)LiOA104SiO2232TOC o 1-5 h z將礦石細(xì)磨(攪拌、升高溫度或其他合理答案)4.7Mg(OH)、CaCONaCO(或其他合理答案)凈化23236LiCO+4CoO+O高溫42LiCoO+6CO(3)CD2334222【解析】(1)焰色反應(yīng)常用來檢測(cè)金屬元素，高中要求學(xué)生記住鈉元素的焰色為黃色，鉀元素的焰色為紫色，利用排除法可以選擇出鋰元素的焰色為紫紅色。故選a；(2)硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法如下：a.氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物-二氧化硅水，不同氧化物間以“”隔開；b各元素的化合價(jià)保持不

28、變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成；c當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。鋰輝石的主要成分為LiAlSiO,根據(jù)方法，其氧化物的形式為LiOAlO4SiO。262232流程題目中為提高原料酸浸效率,一般采用的方法有：減小原料粒徑(或粉碎)、適當(dāng)增加酸溶液濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌、多次浸取等。本題中為“酸化焙燒”,硫酸的濃度已經(jīng)最大,因此合理的措施為將礦石細(xì)磨、攪拌、升高溫度等。根據(jù)柱狀圖分析可知，Al(OH)的3K大于Fe(OH)的，那么使Ab+完全沉淀pH大于Fe3+的，Al(OH)的sp33Ksp=1X10-33,c(OH-)=3ksp二詁燈。33mol/L=lX10

29、-9.3molL-i,c(H3c(Al3+)V1x10-5+)=1X10-4.7molL-i,pH=47,即pH至少為4.7?！皟艋辈襟E是盡最大可能除去雜質(zhì)離子，如Mg2+、Ca2+等，結(jié)合加入物質(zhì)Ca(OH)、2NaCO,可以推出“濾渣2”的主要成分為Mg(OH)、CaCO。根據(jù)“沉2323鋰”后形成LiCO固體，以及大量生產(chǎn)的價(jià)格問題，該過程中加入的沉淀劑最佳答案為NaCO溶液；該過程所獲得的“母液”中仍含有大23量的Li+,需要從中2次提取，應(yīng)回到“凈化”步驟中循環(huán)利用。LiCO與CoO在敝口容器中反應(yīng)生成LiCoO時(shí)Co元素的化合價(jià)升高，23342因此推斷空氣中O參與反應(yīng)氧化Co元素

30、，化學(xué)方程式為26LiCO+4CoO+O=高溫=12LiCoO+6COo(3)A項(xiàng)，電池反應(yīng)式為TOC o 1-5 h z2334222LiCoO+C進(jìn)電.LiC+LiCoO，由此可知，放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)267充x61-x2式為LiC-xe-=xLi+C，正極電極反應(yīng)式為x66LiCoO+xLi+xe-=LiCoO。石墨電極為放電時(shí)的負(fù)極，充電時(shí)的陰極,1-x22過程1為Li+向石墨電極移動(dòng)，因此為充電過程，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該電池是利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性而制作，因此隔膜不能選擇質(zhì)子交換膜，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，石墨烯電池利用的是Li元素的得失電子，因此其優(yōu)點(diǎn)是在提高電

31、池的儲(chǔ)鋰容量的基礎(chǔ)上提高了能量密度，C正確；D項(xiàng)，充電時(shí)，LiCoO極為陽2極，將放電時(shí)的正極電極反應(yīng)式逆寫即可得，即LiCoO極發(fā)生的電2極反應(yīng)為LiCoO-xe-=xLi+LiCoO,D正確；對(duì)廢舊的該電池進(jìn)行21-x2“放電處理”讓Li+嵌入LiCoO中才有利于回收，E錯(cuò)誤。故選CDo29一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鉆以CoOCoO的形式存23在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下： 33 過程I中釆用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為過程II中加入稀HSO酸化后，再

32、加入NaSO溶液浸出鈷。則浸出24223鈷的化學(xué)方程式為(產(chǎn)物中無沉淀且只有一種酸根)。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因：。過程皿得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH),碳酸鈉溶液在產(chǎn)3生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：。碳酸鈉溶液在過程III和W中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出在過程W中起的作用：在NaCO溶液中存在多種粒子，下列各粒子濃度關(guān)系正確的是23(填字母)。Ac(Na)=2c(CO2)3c(Na+)c(CO2-)c(HC0-)33c(OH-)c(HCO-)c(H)3c(0H-)c(H+)

33、=c(HC0-)+2c(HC0)323(6)Co0溶于鹽酸可得粉紅色的CoCi溶液。CoCl含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同22而呈現(xiàn)不同顏色，利用藍(lán)色的無水CoCl吸水變色這一性質(zhì)可制成變2色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl6H0晶體受熱分解時(shí)，22剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線，A物質(zhì)的化學(xué)式是【答案】(1)2Al+20H-+2H0=2Al0-+3Ht2224Co0Co0+NaS0+11HS0=12CoS0+NaS0+11H023223244242Co0Co0可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl，污染環(huán)境2322Al3+3C02-+3H0=2Al(0H)I+3C0t3232調(diào)節(jié)pH,提供C02-,使C02+沉淀為CoC

34、0BCD(6)CoCl2H022【解析】(2)Co0和NaS0在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生TOC o 1-5 h z34223成CoSO、NaSO和H0,反應(yīng)方程式為：4Co0CoO+NaS0+2422322311HS0=12CoS0+NaS0+11H0；鹽酸具有還原性，能被Co0Co024424223氧化生成有毒的氯氣而污染環(huán)境，所以不能用鹽酸。在過程皿中鋁離子能與碳酸根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁和二氧化碳；碳酸鈉溶液在過程W中調(diào)節(jié)pH,提供C02-,使Co23+沉淀為CoC0。3NaC0溶液中電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HC0-)+c(0H-)TOC o 1-5 h z2

35、33+2c(C02-)，故A錯(cuò)誤；碳酸根離子發(fā)生水解以及水的電離，所以溶3液中離子濃度：c(Na+)c(C02-)c(0H-)c(HC0-)c(H+)，故B、33C正確；NaC0溶液中質(zhì)子守恒：c(0H-)=c(H+)+c(HC0-)+2332c(HC0),故D正確。23設(shè)人物質(zhì)的化學(xué)式為CoCinH0,則有：22CoCi6H0CoCinH0Am222223818(6-n)119mg119mg-83mg百二門甞63，解得:n=2,119mg119mg-83mg所以A物質(zhì)的化學(xué)式為：CoCi2H0。2210一種磁性材料的磨削廢料的主要成分是鐵鎳合金(含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%)，還含有銅、鈣、鎂、硅的

36、氧化物。由該廢料制備氫氧化鎳，工藝流程如下： 回答下列問題：“酸溶”時(shí)，溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni?+等生成，廢渣的主要成分是；金屬鎳溶解的離子方程式為?！俺F”時(shí)H0的作用是，加入碳22酸鈉的目的是“除銅”時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為，若用NaS代替HS除銅，優(yōu)點(diǎn)22是。已知除鈣鎂過程在陶瓷容器中進(jìn)行，NaF的實(shí)際用量不能過多的理由為【答案】(i)SiO5Ni+12H+2N0-=5Ni2+Nf+6HO2322將Fe2+氧化為Fe3+調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵礬渣HS+Cu2+=CuSI+2H+無易揮發(fā)的有毒氣體HS逸出，可22保護(hù)環(huán)境過量的F-生成氫氟酸會(huì)腐蝕陶瓷容器【解析】(1)“酸溶”時(shí)，硅的氧化物與硫酸和硝酸均不反應(yīng)，故廢渣的主要成分為SiO?！八崛堋睍r(shí)加入的是混酸，金屬鎳溶解時(shí),2Ni與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為5Ni+12H+2N0-=5Ni23+Nt+6H0o(2)“酸溶”后所得溶液中含有Fe3+、Fe2