[题目]实验室里.从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质 LiCoO2)中.回收钴.锂的操作流程如图所示:回答下列问题.(1)拆解废旧电池获取正极材料前.先将其浸入 NaCl 溶液中.使电池短路而放电.此时溶液温度升高.该过程中能量的主要转化方式为 .(2)“碱浸过程中产生的气体是 ,“过滤所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝.反应的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质 LiCoO2)中，回收钴、锂的操作流程如图所示：

回答下列问题。

(1)拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入 NaCl 溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为_____。

(2)“碱浸”过程中产生的气体是_____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为_________。

(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为_____；若硫酸、Na2S2O3 溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生_________(填化学式)污染环境。

(4)“沉钴”时，调 pH 所用的试剂是_____；“沉钴”后溶液中 c(Co2+)=_____。(已知：Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15)

(5)根据如图判断，“沉锂”中获得Li2CO3 固体的操作主要包括_______、_______、洗涤、干燥等步骤。

【答案】化学能→电能→热能 H2 NaAlO2+HCl+H2O＝NaCl+Al(OH)3↓ 8LiCoO2+S2O32-+22H+＝8Li++8Co2++2SO42-+11H2O Cl2 NaOH 溶液或氢氧化钠固体 1.09×l0-6mol/L 蒸发浓缩趁热过滤

【解析】

由流程可知，加碱浸泡，发生2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑，固体残渣为LiCoO2，加酸发生8LiCoO2+S2O32-+22H+＝8Li++8Co2++2SO42-+11H2O，调节pH沉钴生成Co(OH)2，最后调节pH＞12时加加入碳酸钠，发生的离子反应为2Li++CO32-＝Li2CO3↓，母液含硫酸钠，以此来解答。

（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，为原电池，此时溶液温度升高，可知放热，该过程中能量的主要转化方式为化学能→电能→热能；

（2）结合以上分析可知，“碱浸”过程中产生的气体是H2；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为NaAlO2+HCl+H2O＝NaCl+Al(OH)3↓；

（3）根据流程可知，+3价的钴被还原为+2价，做氧化剂，而硫代硫酸根离子做还原剂，被氧化为硫酸根离子，所以“酸浸”时主要反应的离子方程式为8LiCoO2+S2O32-+22H+＝8Li++8Co2++2SO42-+11H2O；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但盐酸易被氧化为氯气，会发生2LiCoO2+8HCl＝2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O反应，产生Cl2污染环境；

（4）由最终产物及加碱调节pH流程可知，“沉钴”时，既能达到目的，又不能引入杂质，调pH所用的试剂是NaOH，“沉钴”后溶液中c（Co2+）=mol/L=1.09×l0-6 mol/L；

（5）由图可知，温度高时碳酸锂的溶解度小，则“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等步骤。

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人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程，其中铁、二氧化碳、青霉素、硝酸钾、乙醇、氨等“分子”改变过人类的世界。

（1）铁原子在基态时，外围电子排布式为____________。

（2）CO2的电子式为____________，1 mol CO2分子中含有σ键的物质的量为____________。

（3）6-氨基青霉烷酸的结构如图所示：

①其中C、N、O原子半径的大小关系为____________，电负性的大小关系为____________；

②其中采用sp3杂化的原子有C、____________。

（4）硝酸钾中NO3-的空间构型为____________，写出与NO3-互为等电子体的一种由前二周期元素原子构成的非极性分子化学式____________。

（5）乙醇的相对分子质量比氯乙烷小，但其沸点比氯乙烷高，其原因是____________。

（6）铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度计算式为____________g/cm3（用NA表示阿伏加德罗常数）。

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D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2

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步骤1：在圆底烧瓶中加入1.20 g碎锡箔和5 mL浓盐酸、1滴硝酸，实验装置如图所示。组装好后在95 ℃ 时回流0.5 h，待圆底烧瓶中只剩余少量锡箔为止；

步骤2：将上述反应的上清液迅速转移到仪器X中，在二氧化碳气氛保护下，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到二氯化锡晶体；

步骤3：在二氯化锡晶体中加入10 mL醋酸酐，即可得无水二氯化锡，过滤；

步骤4：用少量乙醚冲洗三次，置于通风橱内，待乙醚全部挥发后得到无水二氯化锡。

回答下列问题：

(1)步骤1中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________________________；

冷却水从接口________(填“a”或“b”)进入。实验采取的加热方式是______________；球形冷凝管上连接装有碱石灰的干燥管的目的是____________________________________。

(2)步骤2中，仪器X的名称为__________；二氧化碳气氛的作用是__________________。

(3)步骤3中，醋酸酐的作用是____________________；二氯化锡晶体在进行步骤3操作前应采取的加工措施是________，该加工措施需要仪器的名称是________。

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【题目】用图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是

	乙烯的制备	试剂X	试剂Y
A	CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热	H2O	KMnO4酸性溶液
B	CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热	H2O	Br2的CCl4溶液
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D	CH3CH2OH与浓H2SO4共热至170℃	NaOH溶液	Br2的CCl4溶液