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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.
              如图是一个化学过程的示意图,回答下列问题:

              \(\rm{(1)}\)甲池是 ______ 装置,电极\(\rm{A}\)的名称是 ______
              \(\rm{(2)}\)甲装置中通入\(\rm{CH_{4}}\)的电极反应式为 ______ ,乙装置中\(\rm{B(Ag)}\)的电极反应式为 ______ ,丙装置中\(\rm{D}\)极的产物是 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\),
              \(\rm{(3)}\)一段时间,当丙池中产生\(\rm{112mL(}\)标准状况下\(\rm{)}\)气体时,均匀搅拌丙池,所得溶液在\(\rm{25℃}\)时的\(\rm{pH=}\) ______ \(\rm{.(}\)已知:\(\rm{NaCl}\)溶液足量,电解后溶液体积为\(\rm{500mL).}\)若要使丙池恢复电解前的状态,应向丙池中通入 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\).
            • 4.

              化石燃料不可再生,且燃烧时会产生大量污染物,而二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)和甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)被称为\(\rm{21}\)世纪的新型清洁燃料。

              \(\rm{(1)CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\),测得\(\rm{CH_{3}OH}\)的物质的量随时间的变化如下图所示。

              \(\rm{①}\)曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数\(\rm{K_{Ⅰ}}\)____\(\rm{K_{Ⅱ}(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

              \(\rm{②}\)一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按下表方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。

              容器

              反应物

              投入量

              \(\rm{1 mol CO_{2}}\)、

              \(\rm{3 mol H_{2}}\)

              \(\rm{a mol CO_{2}}\)、\(\rm{b mol H_{2}}\)、

              \(\rm{c mol CH_{3}OH(g)}\)、\(\rm{c mol H_{2}O(g)}\)

              若甲中平衡后气体的压强为起始时的\(\rm{0.8}\)倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则\(\rm{c}\)的取值范围为________。

              \(\rm{(2)}\)二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)也是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。利用甲醇可以合成二甲醚,反应原理为\(\rm{2CH_{3}OH(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)。某温度下此反应的平衡常数为\(\rm{400}\)。此温度下,在恒容密闭容器中加入\(\rm{CH_{3}OH}\),反应到某时刻测得各组分的浓度如下表所示:

              物质

              \(\rm{CH_{3}OH}\)

              \(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)

              \(\rm{H_{2}O}\)

              浓度\(\rm{(mol·L^{-1})}\)

              \(\rm{0.44}\)

              \(\rm{0.6}\)

              \(\rm{0.6}\)

              若加入\(\rm{CH_{3}OH}\)后,经\(\rm{10min}\)反应达到平衡,此时\(\rm{CH_{3}OH}\)的转化率为________,体系中\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的体积分数________。\(\rm{(}\)计算结果保留三位有效数字\(\rm{)}\)

              \(\rm{(3)}\)二甲醚与空气可设计成燃料电池,若电解质为碱性。写出该燃料电池的负极反应式:_____________________________。

            • 5.

              Ⅰ\(\rm{.}\)下列各项分别与哪个影响化学反应速率因素的关系最为密切?

                   \(\rm{⑴}\)夏天的食品易变霉,在冬天不易发生该现象_________           

                   \(\rm{⑵}\)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气体有快有慢_________

                   \(\rm{⑶MnO_{2}}\)加入双氧水中放出气泡更快______________。

               Ⅱ\(\rm{.}\)在一定温度下,\(\rm{4L}\)密闭容器内某一反应中气体\(\rm{M}\)、气体\(\rm{N}\)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:

              \(\rm{⑴}\)比较\(\rm{t_{2}}\)时刻,正逆反应速率大小\(\rm{V_{正}}\)____\(\rm{ V_{逆}}\)。\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”、“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)

              \(\rm{⑵}\)若\(\rm{t_{2}=2min}\),计算反应开始至\(\rm{t_{2}}\)时刻,\(\rm{M}\)的平均化学反应速率为:________

              \(\rm{⑶t_{3}}\)时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为_________

              \(\rm{⑷}\)如果升高温度则\(\rm{V_{逆}}\)____\(\rm{(}\)填增大、减小或不变\(\rm{)}\) 

            • 6.

              化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

              \(\rm{(1)}\)下图为氢氧燃料电池的构造示意图,由此判断\(\rm{X}\)极为电池的            极,\(\rm{OH}\)\(\rm{{\,\!}^{—}}\)            \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极作定向移动,\(\rm{Y}\)极的电极反应方程式为          ,电路中每转移\(\rm{0.2mol}\)电子,标准状况下正极上消耗气体的体积是         \(\rm{L}\)。

              \(\rm{(2)}\)为了验证\(\rm{Fe^{3\;+}}\)与\(\rm{Cu^{2+}}\)氧化性强弱,设计一个装置,下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是         


              \(\rm{(3)}\)铅蓄电池是常见的化学电源之一,其充电、放电的总反应是:\(\rm{2PbSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}}}\)\(\rm{Pb + PbO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)

              铅蓄电池放电时正极是         \(\rm{(}\)填物质化学式\(\rm{)}\),该电极质量             \(\rm{(}\)填“增加”或“减少\(\rm{)}\)。若电解液体积为\(\rm{2L(}\)反应过程溶液体积变化忽略不计\(\rm{)}\),放电过程中外电路中转移\(\rm{3mol}\)电子,则硫酸浓度由\(\rm{5mol/L}\)下降到             \(\rm{mol/L}\)。

            • 7. 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_______\(\rm{mol}\)。

            • 8. 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: ________。

            • 9.

              华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时\(\rm{CO_{2}}\)零排放,其基本原理如图所示。

              电解反应在温度小于\(\rm{900 ℃}\)时进行,碳酸钙先分解为\(\rm{CaO}\)和\(\rm{CO_{2}}\),电解质为熔融碳酸钠,则阴极的电极反应式为________\(\rm{;}\)阳极的电极反应式为_________。 

            • 10.

              \(\rm{Ag_{2}O_{2}}\)是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在\(\rm{KOH}\)溶液中加入适量\(\rm{AgNO_{3}}\)溶液,生成\(\rm{Ag_{2}O}\)沉淀,保持反应温度为\(\rm{80 ℃}\),边搅拌边将一定量\(\rm{K_{2}S_{2}O_{8}}\)溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为\(\rm{2AgNO_{3}+4KOH+K_{2}S_{2}O_{8}\overset{\triangle }{=} Ag_{2}O_{2}↓+2KNO_{3}+2K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}\)
              回答下列问题:
              \(\rm{(1)}\)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是_____________________________。
              \(\rm{(2)}\)银锌碱性电池的电解质溶液为\(\rm{KOH}\)溶液,电池放电时正极的\(\rm{Ag}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)转化为\(\rm{Ag}\),负极的\(\rm{Zn}\)转化为\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{Zn(OH)}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\),写出该电池反应方程式:_________。
              \(\rm{(3)}\)准确称取上述制备的样品\(\rm{(}\)设仅含\(\rm{Ag}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)和\(\rm{Ag}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O)2.588 g}\),在一定条件下完全分解为\(\rm{Ag}\)和\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\),得到\(\rm{224.0 mL O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(}\)标准状况下\(\rm{)}\)。计算样品中\(\rm{Ag}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的质量分数\(\rm{(}\)计算结果精确到小数点后两位\(\rm{)}\)。

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