【題目】目前鋰電池的應(yīng)用日益廣泛，而廢舊鋰電池的回收利用是十分重要的課題�；厥绽脧U舊鋰電池的流程如下：

已知：①鋰電池廢料的主要成分是LiCoO2、鋁、炭黑及其他雜質(zhì)。

②“溶液A”中主要金屬離子是Co2+、Li+，還含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

請回答：

(1)步驟Ⅰ中鋁溶解的離子方程式為_____；

步驟Ⅲ中LiCoO2固體溶解的化學方程式為_______；

(2)關(guān)于步驟Ⅱ，下列實驗操作或說法合理的是_________

A．灼燒前，灼燒使用的蒸發(fā)皿洗凈后不需要擦干，然后加入固體X進行灼燒

B．灼燒時需要用玻璃棒不斷攪拌

C．灼燒至恒重是指前后兩次稱量所得質(zhì)量之差不得超過一定的允許誤差，這個允許誤差一定為0.01g

D．在電解熔融的Al2O3制備金屬鋁時，通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增強其導電性

(3)步驟Ⅳ中除雜時可加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，實驗表明溶液A中各種金屬離子的沉淀率隨pH的變化如下圖所示，則步驟Ⅳ中可除去的雜質(zhì)離子是_________。

(4)步驟Ⅴ可采用酸堿滴定法測定碳酸鋰的純度。滴定原理如下：碳酸鋰能夠與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋰和二氧化碳，在碳酸鋰未完全反應(yīng)時，溶液保持中性(pH=7)。反應(yīng)完全后，隨著鹽酸的繼續(xù)滴入，溶液pH下降，以甲基紅—溴甲粉綠為指示劑，用鹽酸標準液滴定試樣，用消耗鹽酸標準滴定溶液的量來計算碳酸鋰的含量。

①配制約0.30molL-1鹽酸溶液不需要用到的儀器有________(填編號)

a.量筒b.電子天平c.漏斗d.燒杯e.容量瓶f.玻璃棒g.膠頭滴管

②用0.3000molL-1鹽酸標準溶液滴定，其中正確操作步驟的順序為________

a．加入0.1-0.2mL甲基紅—溴甲粉綠作指示劑；

b．煮沸去除CO2，再冷卻到室溫；

c．將試樣置于250mL錐形瓶中，加入20mL水溶解；

d．用鹽酸標準液滴定至試液由綠色變成酒紅色；

e．繼續(xù)滴定至酒紅色(滴定突躍區(qū)域)即為終點

③碳酸鋰的純度可用下式計算：ω=，其中：ω—碳酸鋰試樣的純度；m—碳酸鋰試樣的質(zhì)量(g)；c—鹽酸標準液的濃度(molL-1)V1—試樣滴定時消耗鹽酸的體積(mL)；V0—滴定空白溶液(指不加試樣進行滴定)時標準鹽酸消耗的體積(mL)，0.03694—與1.00mL標準鹽酸(c=1.000molL-1)相當?shù)奶妓徜嚨馁|(zhì)量(g)。

滴定空白溶液的目的是_________，上述滴定操作中，缺少“煮沸去除CO2，再冷卻到室溫”這個步驟，測定結(jié)果將_________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。

【答案】2Al+2OH-+2H2O＝2+3H2↑或 2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]- +3H2↑ 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4＝Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O B Fe3+、Al3+ bc cadbe 以消除實驗中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差 偏小

【解析】

鋰電池廢料中含有LiCoO2、鋁、炭黑，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液中含有偏鋁酸鈉，在浸出液中加入稀硫酸生成氫氧化鋁，灼燒、電解可得到鋁，濾渣中含有LiCoO2，將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li2SO4、CoSO4，反應(yīng)的離子方程式為：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，題給信息可知A溶液主要的金屬離子是Co2+、Li+，還含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+，經(jīng)除雜后加入草酸銨，可得到CoC2O4固體，母液中含有Li+，加入飽和碳酸鈉溶液后過濾，最后得到碳酸鋰固體，以此解答該題。

(1)步驟Ⅰ中，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，離子方程式為2Al+2OH-+2H2O＝2+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O==2[Al(OH)4]-+3H2↑；步驟Ⅲ中，反應(yīng)物有LiCoO2、雙氧水、硫酸，生成物有Li2SO4和CoSO4，LiCoO2中Co化合價降低，則H2O2化合價升高生成O2，所以化學方程式為2LiCoO2+H2O2+3H2SO4＝Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O；

(2)步驟Ⅱ將氫氧化鋁，灼燒、電解后得到鋁，

A．蒸發(fā)皿一般用于蒸發(fā)溶液，氫氧化鋁為固體，一般用坩堝灼燒，A錯誤；

B．灼燒時需要用玻璃棒不斷攪拌，避免局部過熱，引起蹦濺，B正確；

C．在重量分析法中，經(jīng)烘干或灼燒的坩堝或沉淀，前后兩次稱重之差小于0.2mg，C錯誤；

D．在電解熔融的Al2O3制備金屬鋁時，通常需加入冰晶石(NaAlF6)，目的是降低氧化鋁的熔點，D錯誤。

答案選B；

(3)如圖可知pH<5.0時，Co2+不生成沉淀，而Fe3+、Al3+易生成沉淀而除去，所以可除去的雜質(zhì)離子是Fe3+、Al3+；

(4)①配制約0.30molL-1鹽酸溶液需要的儀器有量筒、燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管，則不需要用到的儀器有bc；

②用0.3000molL-1鹽酸標準溶液滴定，大體步驟為：取樣于錐形瓶中，加水溶解；加入指示劑；用鹽酸標準液滴定至指示劑變色；煮沸去除CO2，再冷卻；繼續(xù)滴定至指示劑變色即為滴定終點，所以順序為cadbe；

③滴定空白溶液的目的是消除實驗中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差；上述滴定操作中，如缺少煮沸去除CO2，則CO2溶于水使溶液呈酸性，所加鹽酸體積偏少，所以測定結(jié)果將偏小。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化，當NaHSO3完全消耗即有I2析出，根據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020mol·L-1NaHSO3（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（過量）酸性溶液40.0mL混合，記錄10～55℃間溶液變藍時間，55℃時未觀察到溶液變藍，實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，下列判斷不正確的是

A. 40℃之前與40℃之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反

B. 圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等

C. 圖中a點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.0 ×10-5mol·L-1·s-1

D. 溫度高于40℃時，淀粉不宜用作該實驗的指示劑

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在1L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號

溫度/℃

起始時物質(zhì)的量/mol

平衡時物質(zhì)的量/mol

n(X)

n(Y)

n(M)

①

700

0.10

0.10

0.09

②

800

0.20

0.20

0.10

③

800

0.20

0. 30

a

④

900

0.10

0.15

b

下列說法錯誤的是

A. 實驗①中，若5min時測得n(M) =0.05mol，則0至5min時間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v(N) =0.01 mol/( L·min)

B. 實驗②中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 1.0

C. 實驗③中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%

D. 實驗④中，達到平衡時，b>0.06

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【題目】二氧化氯(ClO2)是黃綠色易溶于水的氣體，熔點－59℃、沸點11℃，但其濃度過高時易發(fā)生分解，因此常將其制成NaClO2固體便于運輸和貯存�；卮鹣铝袉栴}：

(1)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：

①電解時發(fā)生反應(yīng)方程式為__________。

②溶液X中大量存在的溶質(zhì)有__________(填化學式)。

③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是_________(填標號)。

a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水

(2)實驗室中用過氧化氫法將ClO2制備成NaClO2固體，其實驗裝置如圖所示。

①A中發(fā)生的反應(yīng)為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O，儀器A的名稱是_______。

②寫出制備NaClO2固體的化學方程式：__________。冰水浴冷卻的目的是________。

③空氣流速過快或過慢，均會降低NaClO2的產(chǎn)率，其原因是______________。

④為了測定NaClO2粗品的純度，取上述粗產(chǎn)品10.0g溶于水配成1L溶液，取出10mL，溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反應(yīng)(NaClO2被還原為Cl-，雜質(zhì)不參加反應(yīng))，加入2～3滴淀粉溶液，用0.20mol·L-1Na2S2O3標準液滴定，達到滴定達終點時用去標準液20.00mL，試計算NaClO2粗品的純度_______。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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【題目】二氧化硫的催化氧化反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）是工業(yè)制硫酸重要反應(yīng)。

（1）從平衡角度分析采用過量O2的原因是_____。

（2）某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（）與體系總壓強（P）的關(guān)系如圖1所示。平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K（A）____K（B）（填“>”、“<”或“=”，下同）。

（3）保持溫度不變，將等物質(zhì)的量的SO2和O2混合氣平分兩份，分別加入起始體積相同的甲、乙兩容器中，保持甲容器恒容，乙容器恒壓到達平衡（如圖2）。兩容器的SO2的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為甲_____乙。

（4）工業(yè)制硫酸的尾氣中有少量SO2氣體，可用NaClO2堿性溶液吸收，該反應(yīng)的離子方程式為：___

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在8HNO3(稀)＋3Cu＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O反應(yīng)中

(1)在上述化學方程式中用雙線橋標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________。

(2)___發(fā)生了氧化反應(yīng)，____是氧化劑。(填元素符號或化學式)

(3)上述反應(yīng)中，還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是___________；若生成1mol氣體，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_____________。

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【題目】對可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，用v(H2)和v(N2)分別表示其中的化合反應(yīng)的速率，用v(NH3)表示其中分解反應(yīng)的速率。下列能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(　　)

A.3v(N2)＝v(H2)

B.v(H2)＝v(NH3)

C.2v(H2)＝3v(NH3)

D.v(N2)＝3v(H2)

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【題目】某�；瘜W研究性學習小組欲設(shè)計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目。

(1)方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_________________________。

(2)方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式______________________________________。

(3)方案Ⅲ：結(jié)合你所學的知識，幫助他們再設(shè)計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：_________________________________________________；用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_______________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】(I)已知在448 ℃時，反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1為49，則該溫度下反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)K2為______；反應(yīng)H2(g)+I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K3為________。

(II)在一定體積的密閉容器中進行化學反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下表所示：

t/℃

700

800

830

1 000

1 200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K=_____。

(2)該反應(yīng)為_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，試判斷此時的溫度為_____℃。

(4)在800℃時，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)=2mol·L1，c(H2)=1.5mol·L1，c(CO)=1mol·L1，c(H2O)=3mol·L1，則下一時刻，反應(yīng)向_____(填“正向”或“逆向”)進行。

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