某种废锂电池正极材料的主要成分是LiCoO2,含少量Al、Fe等,LiCoO2不溶于水。实验室回收废锂电池制备锂单质的流程如图所示:
(1)正极材料酸浸时发生主要反应的化学方程式为_______ 。某同学从环境保护的角度考虑上述做法不合理,理由是_______ ,于是提出可用酸化的双氧水代替盐酸,则反应的离子方程式为______ 。
(2)Li2CO3在高温焙烧时发生反应的化学方程式为______ 。
(3)固体C与焦炭的反应需在真空条件下进行的原因是_______ 。
(4)工业上采用熔融盐电解法制备金属锂,电解质为熔融的LiCl-KCl,采用石墨阳极和低碳钢阴极,则阴极的电极反应式为______ 。如果用LiCl的水溶液代替熔融的LiCl-KCl,则其后果是_____ 。
(1)正极材料酸浸时发生主要反应的化学方程式为
(2)Li2CO3在高温焙烧时发生反应的化学方程式为
(3)固体C与焦炭的反应需在真空条件下进行的原因是
(4)工业上采用熔融盐电解法制备金属锂,电解质为熔融的LiCl-KCl,采用石墨阳极和低碳钢阴极,则阴极的电极反应式为
更新时间:2016-12-09 08:34:40
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解答题-实验探究题
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【推荐1】某实验小组模拟工业制备碘酸钾()并测定纯度的过程如下:
Ⅰ.制备碘酸钾[实验装置如图(夹持装置已省略)]
步骤1:向三颈烧瓶中依次加入、和45mL水,向仪器A中加入盐酸,充分反应直至反应结束。
步骤2:将步骤1所得溶液转入200mL烧杯中,加30%的KOH溶液调节pH至10,通过一系列操作后得到含的产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________ 。
(2)反应结束后,三颈烧瓶中的产物是和等,则步骤1反应的化学方程式为___________ 。
(3)B装置的作用是___________ 。
(4)当观察到三颈烧瓶中溶液的___________ 色褪去时,可判断步骤1的反应结束。
Ⅱ.测定产品中的纯度
(5)测定方案:准确称取ag产品,配制成250mL溶液作为待测液,取25.00mL该溶液于碘量瓶中,加入稍过量的碘化钾,用适量的盐酸酸化后,盖紧瓶塞,置于避光处3min,当溶液呈淡黄色时,加入少许指示剂,用的硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定到溶液呈无色,即达到滴定终点。记录相关数据,可计算产品中的纯度。已知:。
①滴定前,下列有关滴定管的操作顺序依次为___________ (填字母)。
a.装入滴定液至零刻度线以上
b.用蒸馏水洗涤
c.调整滴定液液面至零刻度线或零刻度线以下
d.检查是否漏水
e.排除气泡
f.用滴定液润洗2~3次
g.记录起始读数,开始滴定
②测定方案中的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞的主要目的是___________ 。
③若平行滴定三次,达到滴定终点时消耗标准溶液的平均体积为VmL,产品中碘酸钾的纯度为___________ (用含a、c、V的表达式表示);若盛标准溶液的滴定管未润洗,则测得的结果___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
Ⅰ.制备碘酸钾[实验装置如图(夹持装置已省略)]
步骤1:向三颈烧瓶中依次加入、和45mL水,向仪器A中加入盐酸,充分反应直至反应结束。
步骤2:将步骤1所得溶液转入200mL烧杯中,加30%的KOH溶液调节pH至10,通过一系列操作后得到含的产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
(2)反应结束后,三颈烧瓶中的产物是和等,则步骤1反应的化学方程式为
(3)B装置的作用是
(4)当观察到三颈烧瓶中溶液的
Ⅱ.测定产品中的纯度
(5)测定方案:准确称取ag产品,配制成250mL溶液作为待测液,取25.00mL该溶液于碘量瓶中,加入稍过量的碘化钾,用适量的盐酸酸化后,盖紧瓶塞,置于避光处3min,当溶液呈淡黄色时,加入少许指示剂,用的硫代硫酸钠标准溶液滴定,滴定到溶液呈无色,即达到滴定终点。记录相关数据,可计算产品中的纯度。已知:。
①滴定前,下列有关滴定管的操作顺序依次为
a.装入滴定液至零刻度线以上
b.用蒸馏水洗涤
c.调整滴定液液面至零刻度线或零刻度线以下
d.检查是否漏水
e.排除气泡
f.用滴定液润洗2~3次
g.记录起始读数,开始滴定
②测定方案中的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞的主要目的是
③若平行滴定三次,达到滴定终点时消耗标准溶液的平均体积为VmL,产品中碘酸钾的纯度为
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【推荐2】氧化亚铜主要用于制造船底防污漆(用来杀死低级海生动物)、杀虫剂,以及各种铜盐、分析试剂、红色玻璃,还用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。用某铜矿(主要含CuS、FeO)制备的一种工艺流程如下图:
已知:常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表:
请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子的排布图为_______ 。
(2)滤渣的主要成分是_______ (填化学式)。
(3)“酸浸”中加入的作用是_______ ;写出其中生成单质S的化学方程式_______ 。
(4)“调pH”的范围是_______ 。
(5)“还原”前Cu元素以的形式存在,水合肼被氧化的化学方程式为_______ ;一定体积下,保持其它条件不变,水合肼浓度对的产率的影响如图所示。当水合肼浓度大于时,的转化率仍增大,但的产率下降,其可能的原因是_______ 。
(6)氧化亚铜立方晶胞结构如图所示,若规定A原子坐标是,C原子的坐标是,则B原子的坐标是_______ ;该氧化物的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞中和之间的最近距离为_______ nm。(用含、的代数式表示)
已知:常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表:
氢氧化物 | ||||
开始沉淀的pH | 4.8 | 1.9 | 7.5 | 8.8 |
沉淀完全的pH | 6.4 | 3.2 | 9.7 | 10.4 |
(1)基态Cu原子价层电子的排布图为
(2)滤渣的主要成分是
(3)“酸浸”中加入的作用是
(4)“调pH”的范围是
(5)“还原”前Cu元素以的形式存在,水合肼被氧化的化学方程式为
(6)氧化亚铜立方晶胞结构如图所示,若规定A原子坐标是,C原子的坐标是,则B原子的坐标是
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解答题-工业流程题
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【推荐3】LiFePO4是一种电动汽车电池的电极材料,实验室以绿矾和磷酸为原料制备LiFePO4的流程如下:
(1)“溶解”和“反应1”步骤不能互换的原因是________ 。
(2)“反应1”的离子方程式是________ 。
(3)“反应2”是2LiOH+6H2C2O4+2FePO4===2LiFePO4+7CO2↑+5CO↑+7H2O,其中体现氧化性和还原性的反应物的物质的量之比为________ 。
(4)LiFePO4需要在高温下成型才能作为电极,高温成型时要加入少量活性炭黑,其作用是:①________ ,②________ 。
(5)利用LiFePO4作电极的电池稳定、安全、对环境友好,放电时工作原理如图所示。放电时电极b的电极反应式为_________ 。
(1)“溶解”和“反应1”步骤不能互换的原因是
(2)“反应1”的离子方程式是
(3)“反应2”是2LiOH+6H2C2O4+2FePO4===2LiFePO4+7CO2↑+5CO↑+7H2O,其中体现氧化性和还原性的反应物的物质的量之比为
(4)LiFePO4需要在高温下成型才能作为电极,高温成型时要加入少量活性炭黑,其作用是:①
(5)利用LiFePO4作电极的电池稳定、安全、对环境友好,放电时工作原理如图所示。放电时电极b的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】Ⅰ.能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关。
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______ (填字母)。
A. C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的负极反应式为_______ 。
Ⅱ.如图所示的装置,X、Y都是惰性电极,将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在极附近显红色,试回答下列问题:
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图,则a处通入的是_______ (填“”或“”),电极上发生的电极反应是_______ 。
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是_______ 。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液中硫酸铜浓度将_______ (填“增大”“减小”或“不变”);如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g,则甲装置中消耗的的质量为_______ 。
(5)丁装置中在通电一段时间后,Y电极上发生的电极反应是_______ 。
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是
A. C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0
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C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的负极反应式为
Ⅱ.如图所示的装置,X、Y都是惰性电极,将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在极附近显红色,试回答下列问题:
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图,则a处通入的是
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,溶液中硫酸铜浓度将
(5)丁装置中在通电一段时间后,Y电极上发生的电极反应是
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解答题-原理综合题
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【推荐2】杭州亚运会主火炬的燃料首次使用废碳再生的绿色甲醇,甲醇火炬被称为“零碳”火炬。目前,我国在相关设备及技术方面全球领先。请回答:
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应可表示为:。
①已知:
__________ 。
②在恒容条件下能加快二氧化碳催化加氢制甲醇的反应速率,并提高转化率的措施是__________ 。
③若二氧化碳催化加氢制甲醇的反应在恒温恒容的密闭容器中进行,能说明反应达到平衡状态的是__________ (填字母)。
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度相等
C.单位时间消耗,同时生成
D.混合气体的密度不再改变
(2)电催化法是制备甲醇的途径之一,原理如图所示。
①室温下,溶液,水解的离子方程式为__________ 。
②Pt电极的电极反应式为__________ 。
③与其他有机合成相比,电有机合成的优点是__________ 。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应可表示为:。
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②在恒容条件下能加快二氧化碳催化加氢制甲醇的反应速率,并提高转化率的措施是
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①室温下,溶液,水解的离子方程式为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】二氧化氯是一种高效消毒灭菌剂,但其稳定性较差,故常采用和混合溶液将其吸收转化为保存。现利用如下装置及试剂制备。
已知:①纯的或浓度较大的易分解爆炸;极易溶于水,与碱性条件下会剧烈反应并放出大量的热。
②饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是,高于38℃时析出的晶体是,高于60℃时分解成和。
回答下列问题:
(1)装置A中的作用是___________ 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________ ,上述装置存在一处缺陷,会导致产率降低,改进的方法是___________ 。
(3)实验过程中持续通入的速度不能太慢也不能太快的原因是___________ 。
(4)从溶液中获得固体,完成下列操作:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③无水乙醇洗涤;④___________ ,得到成品。
(5)纯度的测定:用“间接碘量法”测定样品(杂质不发生反应)的纯度,过程如下:取样品配制成溶液,从中取出;加入足量固体和适量稀,再滴加几滴淀粉溶液(已知:),然后用标准溶液滴定至终点,重复2次,测得消耗标准溶液的体积平均值为(已知:。样品中的纯度为___________ %(用含c、V的代数式表示)。下列滴定操作会导致测量结果偏低的是___________ (填字母)。
a、锥形瓶洗涤后没有干燥 b、滴定时锥形瓶中有液体溅出
c、滴定终点时仰视读数 d、滴定管滴定前没有气泡,滴定后尖嘴处出现气泡
(6)目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示:
①图中用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极反应式为___________ 。
②b极区___________ (填“增大”“减小”或“不变”)
已知:①纯的或浓度较大的易分解爆炸;极易溶于水,与碱性条件下会剧烈反应并放出大量的热。
②饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是,高于38℃时析出的晶体是,高于60℃时分解成和。
回答下列问题:
(1)装置A中的作用是
(2)装置A中发生反应的化学方程式为
(3)实验过程中持续通入的速度不能太慢也不能太快的原因是
(4)从溶液中获得固体,完成下列操作:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③无水乙醇洗涤;④
(5)纯度的测定:用“间接碘量法”测定样品(杂质不发生反应)的纯度,过程如下:取样品配制成溶液,从中取出;加入足量固体和适量稀,再滴加几滴淀粉溶液(已知:),然后用标准溶液滴定至终点,重复2次,测得消耗标准溶液的体积平均值为(已知:。样品中的纯度为
a、锥形瓶洗涤后没有干燥 b、滴定时锥形瓶中有液体溅出
c、滴定终点时仰视读数 d、滴定管滴定前没有气泡,滴定后尖嘴处出现气泡
(6)目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示:
①图中用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极反应式为
②b极区
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【推荐1】由含锌废料(主要含ZnO、PbO、CuO及少量FeO、MnO)生产锌及氧化锌的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为_______ (填化学式,下同) ;沉淀渣2为_______ 。
(2)“除铁锰"”时,Mn(II)氧化生成MnO2(转化为),配平该反应的离子方程式Mn2+++H2O=MnO2↓++H+,_______ 。
(3)“沉锌”时,反应的化学方程式为_______ ;检验Zn(OH)2∙ZnCO3已洗涤干净的方法是_______ 。
(4)“电解”中产生_______ (填化学式)可在_______ (填操作单元名称)中循环利用。
(5)将Zn(OH)2∙ZnCO3加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,若加热过程中固体质量减少了6. 2 kg,则理论上生成____ kg氧化锌。
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为
(2)“除铁锰"”时,Mn(II)氧化生成MnO2(转化为),配平该反应的离子方程式Mn2+++H2O=MnO2↓++H+,
(3)“沉锌”时,反应的化学方程式为
(4)“电解”中产生
(5)将Zn(OH)2∙ZnCO3加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,若加热过程中固体质量减少了6. 2 kg,则理论上生成
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【推荐2】一工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS)共同生产MnO2和Zn(干电池原料):
已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
② IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O=MnO2+ Zn+2H2SO4。
(1)A中属于还原产物的是___________ 。
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是_____________________________ ;II需要加热的原因是___________ ;C的化学式是____________ 。
(3)该生产中除得到MnO2和Zn以外,还可得到的副产品是______________ 。
(4)如果不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是___________ 。
(5)要从Na2SO4溶液中得到芒硝(Na2SO4·10H2O),需进行的操作有蒸发浓缩、________ 、过滤、洗涤、干燥等。
(6)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________ 。
已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
② IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O=MnO2+ Zn+2H2SO4。
(1)A中属于还原产物的是
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是
(3)该生产中除得到MnO2和Zn以外,还可得到的副产品是
(4)如果不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是
(5)要从Na2SO4溶液中得到芒硝(Na2SO4·10H2O),需进行的操作有蒸发浓缩、
(6)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是
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【推荐3】氯氧化铋(BiOC1) 常用于电子设备等领域,BiOCl 难溶于水,它是BiCl3的水解产物。以铋的废料(主要含铋的化合物,含少量铜、铅、锌的硫酸盐及Cu2S和Fe2O3等)为原料生产高纯度BiOCl的工艺流程如图:
请回答下列问题:
(1)提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、_________ (答出一点即可)。
(2)“浸渣1”中除含有铋的化合物外,还含有的物质有_________________ 。
(3)已知浸液2呈蓝色,浸渣2含有少量硫单质。“浸铜”中MnO2的作用是________ (用化学方程式表示)。
(4)“浸铋”中,铋的浸出率与温度关系如图所示:
在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降,其主要因素可能是_______________ 。
(5)在室温和液固比固定的条件下,c( HCl)= 1.0 mol/L时,铋的浸出率与溶液中c(Cl-)的关系如图所示。“浸铋”操作中,加入NaCl的目的__________ 。
(6)浸液3中主要溶质是BiCl3,“沉铋”过程中,有气体放出。“沉铋”的主要化学反应的离子方程式为____________ 。从绿色化学角度看,浸液4可以用于__________ (填“酸浸”“浸铜”或“浸铋”),循环使用。
(7)测定产品的纯度:取a g充分洗涤并干燥后的产品,溶于稍过量的浓硝酸中,加水稀释到100.0 mL,取20. 0 mL于烧杯中,用b mol/L的AgNO3标准溶液滴定至终点(用Na2CrO4作指示剂),消耗AgNO3标准溶液V mL,则产品中BiOCl的质量分数为____ % (用含a、b、V的代数式表示)。
请回答下列问题:
(1)提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、
(2)“浸渣1”中除含有铋的化合物外,还含有的物质有
(3)已知浸液2呈蓝色,浸渣2含有少量硫单质。“浸铜”中MnO2的作用是
(4)“浸铋”中,铋的浸出率与温度关系如图所示:
在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降,其主要因素可能是
(5)在室温和液固比固定的条件下,c( HCl)= 1.0 mol/L时,铋的浸出率与溶液中c(Cl-)的关系如图所示。“浸铋”操作中,加入NaCl的目的
(6)浸液3中主要溶质是BiCl3,“沉铋”过程中,有气体放出。“沉铋”的主要化学反应的离子方程式为
(7)测定产品的纯度:取a g充分洗涤并干燥后的产品,溶于稍过量的浓硝酸中,加水稀释到100.0 mL,取20. 0 mL于烧杯中,用b mol/L的AgNO3标准溶液滴定至终点(用Na2CrO4作指示剂),消耗AgNO3标准溶液V mL,则产品中BiOCl的质量分数为
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