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            • 1.
              锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用\(\rm{.}\)某锂离子电池正极材料有钴酸锂\(\rm{(LiCoO_{2})}\)、导电剂乙炔黑和铝箔等\(\rm{.}\)充电时,该锂离子电池阴极发生的反应为\(\rm{6C+xLi^{+}+xe^{-}═Li_{x}C_{6}.}\)现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源\(\rm{(}\)部分条件未给出\(\rm{)}\).

              回答下列问题:
              \(\rm{(1)LiCoO_{2}}\)中,\(\rm{Co}\)元素的化合价为 ______ .
              \(\rm{(2)}\)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 ______ .
              \(\rm{(3)}\)“酸浸”一般在\(\rm{80℃}\)下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ______ ;可用盐酸代替\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)和\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的混合液,但缺点是 ______ .
              \(\rm{(4)}\)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 ______ .
              \(\rm{(5)}\)充放电过程中,发生\(\rm{LiCoO_{2}}\)与\(\rm{Li_{1-x}CoO_{2}}\)之间的转化,写出放电时电池反应方程式 ______ .
              \(\rm{(6)}\)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是 ______ \(\rm{.}\)在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\).
            • 2.
              云南是我国的矿产资源大省,被誉为“有色金属王国”。利用某冶炼废渣\(\rm{(}\)主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物\(\rm{)}\)回收锡、铜、铅的工艺流程如图所示:

              回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)电炉冶炼时,焦炭的作用是 ______ \(\rm{(}\)填“氧化剂”或“还原剂”\(\rm{)}\),将焦炭粉碎的目的是 ______ 。熔剂的主要成分是氟石\(\rm{(CaF_{2})}\),高温下能与\(\rm{SiO_{2}}\)反应生成两种钙盐,其中之一为 \(\rm{CaSiF_{6}}\),该反应的化学方程式为 ______ 。
              \(\rm{(2)}\)脱铁后的溶液中含有少量的\(\rm{Sn^{2+}}\),为减少锡的损失,可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理,反应的离子方程式为 ______ 。
              \(\rm{(3)}\)已知\(\rm{SnO_{2}}\)不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是 ______ 。
              \(\rm{(4)}\)电解\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液时,阳极的电极反应式为 ______ 。
              \(\rm{(5)}\)已知\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)的一、二级电离常数分别为\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\),\(\rm{PbSO_{4}}\)、\(\rm{PbCO_{3}}\)的溶度积常数分别为\(\rm{K_{sp}(PbSO_{4})}\)、\(\rm{K_{sp}(PbCO_{3})}\)。锡、铅渣中的铅主要以\(\rm{PbSO_{4}}\)存在,脱硫时发生的反应为\(\rm{PbSO_{4}(s)+HCO_{3}ˉ(aq)⇌PbCO_{3}(s)+H^{+}(aq)+SO_{4}^{2+}(aq)}\),该反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)用上述已知常数表示\(\rm{)}\)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序,检验滤渣是否洗涤干净的方法是 ______ 。
              \(\rm{(6)}\)若该冶炼废渣中锡的质量分数为\(\rm{5\%}\),\(\rm{30t}\)废渣制得精锡\(\rm{lt}\),则锡的回收率为 ______ 。
            • 3. 某硫酸厂用以下几种方法处理\(\rm{SO_{2}}\)尾气。

              \(\rm{⑴}\)活性炭还原法\(\rm{—}\)恒温恒容:\(\rm{2C(s)+2SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\),反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:


              \(\rm{①}\)第一次出现平衡的时间是第_________\(\rm{min}\);

              \(\rm{②0~20min}\)反应速率表示为\(\rm{V(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)=}\)________ ;

              \(\rm{③30 min}\)时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是_____;\(\rm{40min}\)时,平衡常数值为____。

              \(\rm{⑵}\)亚硫酸钠吸收法:\(\rm{①Na}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液吸收\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的离子方程式为______________;

              \(\rm{②}\)常温下,当吸收至\(\rm{pH=6}\)时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________。\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
              \(\rm{a. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{)+c(H}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) > c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{)+c(HSO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{-}}\)\(\rm{)+ c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{)}\)
              \(\rm{b. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) = c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{)+ c(HSO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{-}}\)\(\rm{)+ C(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{)}\)
              \(\rm{c. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) > c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{) > c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{) > c(H}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{)}\)
              \(\rm{d.}\) 水电离出\(\rm{c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{)=l×l0}\)\(\rm{{\,\!}^{-8}}\) \(\rm{mol/L}\)

              \(\rm{⑶}\)电化学处理法如图所示,\(\rm{Pt(1)}\)电极的反应式为________;碱性条件下,用\(\rm{Pt(2)}\)电极排出的\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{4}^{2-}}\)溶液吸收\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),使其转化为\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),同时有\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)生成。若阳极转移电子\(\rm{6mol}\),则理论上处理\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)气体_______\(\rm{mol}\)。

            • 4. 硼酸\(\rm{(H_{3}BO_{3})}\)是生产其它硼化物的基本原料。 \(\rm{(1)}\)已知\(\rm{H_{3}BO_{3}}\)与足量\(\rm{NaOH}\)溶液反应的离子方程式为 ,写出\(\rm{H_{3}BO_{3}}\)的电离方程式________。

              \(\rm{(2)}\)硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生产\(\rm{B(OCH_{3})_{3}}\),\(\rm{B(OCH_{3})_{3}}\)可与\(\rm{NaH}\)反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠\(\rm{(NaBH_{4})}\)。

              \(\rm{①NaBH_{4}}\)电子式为________。

              \(\rm{②}\)用\(\rm{NaBH_{4}}\)和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池,该电池放电时,每摩尔\(\rm{NaBH_{4}}\)释放\(\rm{8mole^{-}}\),写出这种电池放电反应的离子方程式________。

              \(\rm{(3)H_{3}BO_{3}}\)可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示\(\rm{(}\)阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过\(\rm{)}\)。

              \(\rm{①}\)写出阳极的电极反应式________。

              \(\rm{②}\)分析产品室可得到\(\rm{H_{3}BO_{3}}\)的原因________。

              \(\rm{(4)25℃}\)时

              下列说法正确的是________。

              A.碳酸钠溶液滴加硼酸中能观察到有气泡产生

              B.碳酸钠溶液滴加醋酸中能观察到有气泡产生

              C.等浓度的碳酸和硼酸溶液比较\(\rm{pH:}\)前者\(\rm{ > }\)后者

              D.等浓度的碳酸钠和硼酸钠溶液比较\(\rm{pH:}\)前者\(\rm{ > }\)后者

              \(\rm{(5)}\)硼砂\(\rm{(Na_{2}B_{4}O_{7}·10H_{2}O)}\)是硼酸的一种重要钠盐,工业上可利用碳碱法制取,以下是某化工集团利用合成氨脱碳尾气生产硼砂及其它化工产品的流程图.


              \(\rm{①a}\)处的操作为: ________.

              \(\rm{②}\)轻质碳酸镁的组成可表示为\(\rm{xMgCO_{3}·yMg(OH)_{2}·zH_{2}O}\),某小组为测定其成份,准确称取\(\rm{2.33g}\)样品,充分加热后称得剩余物质质量为\(\rm{1.00g}\),所得气体经浓硫酸吸收,浓硫酸增重\(\rm{0.45g}\),则该轻质碳酸镁的化学式为: ________。

            • 5.

              研究发现,含\(\rm{PM2.5}\)的雾霾主要成分有\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{C_{x}H_{y}}\)及可吸入颗粒等。

              \(\rm{(1)}\)雾霾中能形成酸雨的物质是___________。

              \(\rm{(2)①SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\) 可以经 \(\rm{O_{3}}\)预处理后用 \(\rm{CaSO_{3}}\)水悬浮液吸收,可减少烟气中\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO_{x}}\)的含量。\(\rm{O_{3}}\)氧化烟气中 \(\rm{NO_{x}}\)的主要反应的热化学方程式为:

              \(\rm{NO(g) +O_{3}(g) = NO_{2}(g) +O_{2}(g)}\)   \(\rm{∆ H = -200.9}\)  \(\rm{kJ · mol^{-1}}\)

              \(\rm{NO (g) +1/2O_{2}(g) = NO_{2}(g)}\)      \(\rm{∆ H = -58.2}\)  \(\rm{kJ · mol^{-1}}\)

              依据以上反应,可知:\(\rm{3 NO (g)+O_{3}(g) = 3 NO_{2}(g)}\)    \(\rm{∆ H =}\)______\(\rm{kJ · mol^{-1}}\)。

              \(\rm{②}\)用\(\rm{CaSO_{3}}\)水悬浮液吸收烟气中\(\rm{NO_{2}}\)时,清液 \(\rm{( pH}\)约为\(\rm{8)}\) 中\(\rm{SO_{3}^{2-}}\)将\(\rm{NO_{2}}\)转化为\(\rm{NO_{2}^{-}}\),其离子方程式为____________________________________。

              \(\rm{(3)}\)如图电解装置可将雾霾中的\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{NO}\)转化为\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{4}}\)。


              \(\rm{①}\) 阴极的电极反应式是_______________。

              \(\rm{②}\) 物质\(\rm{A}\)是_____________\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(4)}\)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量, 研究机动车尾气中\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO_{x}}\)及\(\rm{C_{x}H_{y}}\)的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空\(\rm{/}\)燃比 \(\rm{(}\)空气与燃油气的体积比\(\rm{)}\)的变化关系示意图如图所示, 随空\(\rm{/}\)燃比增大,\(\rm{CO}\)和\(\rm{C_{x}H_{y}}\)的含量减少的原因是_____________________________________________。

              \(\rm{(5)}\)在雾霾治理中,氧化\(\rm{SO_{2}}\)是常用方法,在氧化\(\rm{SO_{2}}\)的过程中,某实验小组探究\(\rm{NO_{3}^{-}}\)和\(\rm{O_{2}}\)哪种微粒起到了主要作用。

               

              \(\rm{①}\)图\(\rm{2}\),\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液中发生反应的离子方程式为________________________________________。

              \(\rm{②}\)依据上述图像你得出的结论是在氧化\(\rm{SO_{2}}\)的过程中,___________起了主要作用。

            • 6.

              \(\rm{Li—CuO}\)二次电池的比能量高、工作温度宽,性能优异,广泛应用于军事和空间领域。

              \(\rm{(1)Li—CuO}\)电池中,金属锂做_____极 。

              \(\rm{(2)}\)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量,用来衡量电池的优劣。比较\(\rm{Li}\)、\(\rm{Na}\)、\(\rm{Al}\)分别作为电极时比能量的大小:______。

              \(\rm{(3)}\)通过如下过程制备\(\rm{CuO}\)。

                   \(\rm{①}\)过程Ⅰ,\(\rm{H_{2}O_{2}}\)的作用是______。

                   \(\rm{②}\)过程Ⅱ产生\(\rm{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}\)的离子方程式是______。

                   \(\rm{③}\)过程Ⅱ,将\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液加到\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液中,研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系\(\rm{(}\)用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度\(\rm{)}\),结果如下:

              已知:\(\rm{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}\)中铜元素的百分含量为\(\rm{57.7\%}\)。二者比值为\(\rm{1:0.8}\)时,产品中可能含有的杂质是_____,产生该杂质的原因是____。

                  \(\rm{④}\) 过程Ⅲ反应的化学方程式是_____。

              \(\rm{(4)Li—CuO}\)二次电池以含\(\rm{Li^{+}}\)的有机溶液为电解质溶液,其工作原理示意如下。放电时,正极的电极反应式是__________。

            • 7.

              \(\rm{(1)}\)工业上可在碱性溶液中通过电解的方法实现由\(\rm{N_{2}}\)制取\(\rm{NH_{3}}\):\(\rm{2N_{2}+6H_{2}O \overset{通电}{=} 4NH_{3}+3O_{2}}\)通入\(\rm{N_{2}}\)的一极是________\(\rm{(}\)填“阴极”或“阳极”\(\rm{)}\)阳极的电极反应式是________。

              \(\rm{(2)}\)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料\(\rm{.}\)以\(\rm{N_{2}}\),\(\rm{H_{2}}\)为电极反应物;以\(\rm{HCl—NH_{4}Cl}\)为电解质榕液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式________。

              \(\rm{(3)}\)若用惰性电极电解含有\(\rm{0.04molCuSO_{4}}\)和\(\rm{0.04molNaCl}\)的混合溶液\(\rm{400mL}\),当阳极产生的气体\(\rm{672mL(}\)标准状况下\(\rm{)}\)时,溶液的\(\rm{c(H^{+})=}\)________\(\rm{(}\)假设电解后溶液体积不变\(\rm{)}\)。\(\rm{(4)}\)已知铝的燃烧热为\(\rm{1675kJ/mol}\),\(\rm{2Fe(s)+3/2O_{2}(g)=Fe_{2}O_{3}(s)}\) \(\rm{ΔH=-822kJ/mol}\);

              则\(\rm{2Al(s)+Fe_{2}O_{3}(s)=Al_{2}O_{3}(s)+2Fe(s)}\) \(\rm{ΔH=}\)________;

            • 8. 选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应:\(\rm{Z}\) \(\rm{n}\)\(\rm{+C}\) \(\rm{u}\)\(\rm{SO_{4}=Z}\) \(\rm{n}\)\(\rm{SO_{4}+C}\) \(\rm{u}\)
              \(\rm{(1)}\)画出装置图,并标明各部分材料名称:______
              \(\rm{(2)}\)负极材料______,正极材料______电解质溶液是______。
              \(\rm{(3)}\)电流的方向由______极\(\rm{(}\)填写电极材料,下同\(\rm{)}\)到______极
              \(\rm{(4)}\)写出电极反应式:正极: ______             ;负极: ______         
            • 9.

              已知\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)、\(\rm{F}\)都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增加。相关信息如下表所示,根据推断回答下列问题:\(\rm{(}\)答题时\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)、\(\rm{F}\)对应的元素符号表示\(\rm{)}\)

              \(\rm{A}\)

              \(\rm{A}\)原子核外电子有\(\rm{6}\)种不同的运动状态

              \(\rm{B}\)

              \(\rm{B}\)元素的第一电离能比同周期相邻两个元素都大

              \(\rm{C}\)

              \(\rm{C}\)原子在同周期原子中半径最大\(\rm{(}\)稀有气体除外\(\rm{)}\),其单质焰色为黄色

              \(\rm{D}\)

              \(\rm{D}\)原子最外层电子数等于电子层数

              \(\rm{E}\)

              \(\rm{E}\)的基态原子最外层电子排布式为\(\rm{3s^{2}3p^{2}}\)

              \(\rm{F}\)

              \(\rm{F}\)与\(\rm{C}\)位于不同周期,\(\rm{F}\)原子核外最外层电子数与\(\rm{C}\)相同,其余各层电子均充满

              \(\rm{(1)F}\)基态原子核外价电子排布式是                           

              \(\rm{(2)A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{E}\)三种元素电负性由大到小排列顺序为                   


              \(\rm{(3)B}\)元素可形成多种单质,其中“只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为                  


              \(\rm{(4)}\)煤燃烧产生的烟气中有\(\rm{B}\)的氧化物,会引起严重的环境问题,因此,常用\(\rm{AH_{4}}\)催化还原以消除污染,已知: 

               \(\rm{AH_{4}(g)+2 BO_{2}(g)=B_{2}(g)+AO_{2}(g)+2H_{2}O (g)}\) \(\rm{\triangle H_{1}=-867kJ/mol}\)

               \(\rm{2BO_{2}(g)⇌ }\) \(\rm{B_{2}O_{4}(g)}\) \(\rm{\triangle H_{2}=-56.9 kJ/mol}\)

              用化学式写出\(\rm{AH_{4}}\)和\(\rm{B_{2}O_{4}}\)反应的热化学方程式                                    

              \(\rm{(5)D}\)单质为面心立方晶体,其晶胞边长\(\rm{a}\)\(\rm{=0.405nm}\),用\(\rm{N_{A}}\)表示阿伏伽德罗常数,列式表示\(\rm{D}\)单质的密度                                \(\rm{g·cm^{-3}(}\)不必计算出结果\(\rm{)}\)。

              \(\rm{(6)F}\)的单质和过氧化氢在稀硫酸中可反应,有人将这个反应设计成原电池,请写出该原电池正极反应方程式                                                      

              \(\rm{(7)}\)某学生所做的有关\(\rm{F}\)元素的实验流程如下图:



              \(\rm{F}\)单质\(\rm{ \xrightarrow[①]{氯气,点燃} }\)棕色烟\(\rm{ \xrightarrow[②]{少量水} }\)绿色溶液\(\rm{ \xrightarrow[③]{氨水} }\)蓝色沉淀\(\rm{ \xrightarrow[④]{氨水} }\)蓝色溶液\(\rm{ \xrightarrow[⑤]{{H}_{2}S} }\)黑色沉淀。

              请书写第\(\rm{⑤}\)步反应的离子方程式:                                                

            • 10. 科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图\(\rm{1}\)所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入\(\rm{CH_{4}}\)和空气,其中固体电解质是掺杂了\(\rm{Y_{2}O_{3}}\)的\(\rm{ZrO_{2}}\)固体,它在高温下能传导阳极生成的\(\rm{O^{2-}}\)离子\(\rm{(O_{2}+4e}\)-\(\rm{\xrightarrow{{}}}\)\(\rm{2O^{2-})}\)。

              \(\rm{(1)c}\)电极的名称为_________,\(\rm{d}\)电极上的电极反应式为_________。

              \(\rm{(2)}\)如图\(\rm{2}\)所示用惰性电极电解\(\rm{100 mL 0.5 mol·L^{-1}CuSO_{4}}\)溶液,\(\rm{a}\)电极上的电极反应式为_________,若\(\rm{a}\)电极产生\(\rm{56 mL(}\)标准状况\(\rm{)}\)气体,则所得溶液的\(\rm{pH=}\)_________\(\rm{(}\)不考虑溶液体积变化\(\rm{)}\),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入_________\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。

              \(\rm{a.CuO b.Cu(OH)_{2}}\)  \(\rm{c.CuCO_{3}}\)  \(\rm{d.Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}\)

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