知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．
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\(\rm{)}\)．

难度：难

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3．
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 ______ 。

难度：难

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4．甲醇作为一种燃料还可用于燃料电池．在温度为650℃的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与CO₂的混合气体作反应物，镍作电极，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作电解质．该电池的负极反应式为 ______ ．

难度：难

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5．
\(\rm{(1)}\)某课外活动小组同学用如图\(\rm{1}\)装置进行实验，试回答下列问题：
\(\rm{①}\)若开关\(\rm{K}\)与\(\rm{a}\)连接，则铁发生电化学腐蚀中的 ______ 腐蚀，石墨电极上的电极反应式为 ______ ．

\(\rm{②}\)若开关\(\rm{K}\)与\(\rm{b}\)连接，则电解反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如\(\rm{2}\)图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念．
\(\rm{①}\)该电解槽的阳极反应式为 ______ \(\rm{.}\)此时通过阴离子交换膜的离子数 ______ \(\rm{(}\)选填“大于”、“小于”或“等于”\(\rm{)}\)通过阳离子交换膜的离子数．
\(\rm{②}\)通电开始后，阴极附近溶液\(\rm{pH}\) ______ \(\rm{(}\)选填“增大”、“不变”或“减小”\(\rm{)}\)．
\(\rm{③}\)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 ______ ；已知\(\rm{H_{2}}\)的燃烧热为\(\rm{285.8KJ/mol}\)，则该燃料电池工作产生\(\rm{36g}\) 液态\(\rm{H_{2}O}\)时，理论上有 ______ \(\rm{kJ}\)的能量转化为电能．

难度：难

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6．
甲醇作为一种燃料还可用于燃料电池\(\rm{.}\)在温度为\(\rm{650℃}\)的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与\(\rm{CO_{2}}\)的混合气体作反应物，镍作电极，用\(\rm{Li_{2}CO_{3}}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)混合物作电解质\(\rm{.}\)该电池的负极反应式为 ______ ．

难度：难

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7．

某原电池装置如下图所示，电池总反应为\(\rm{2Ag+Cl_{2}=2AgCl}\)。下列说法正确的是

A．正极反应为\(\rm{AgCl+e^{-}=Ag+Cl^{-}}\)

B．放电时，交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成

C．若用\(\rm{NaCl}\)溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D．当电路中转移\(\rm{0.01 mol e^{-}}\)时，交换膜左侧溶液中约减少\(\rm{0.01 mol}\)离子

难度：难

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8．
如图是一个化学过程的示意图\(\rm{.}\)已知甲池的总反应式为：
\(\rm{2CH_{3}OH+3O_{2}+4KOH═2K_{2}CO_{3}+6H_{2}O.}\)
\(\rm{(1)}\)甲池是 ______ 装置．
\(\rm{(2)}\)乙池中\(\rm{A(}\)石墨\(\rm{)}\)电极的名称是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)写出通入\(\rm{CH_{3}OH}\)的电极的电极反应式： ______ ．
\(\rm{(4)}\)乙池中反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)当乙池中\(\rm{B(Ag)}\)极的质量增加\(\rm{5.40g}\)时，甲池中理论上消耗\(\rm{O_{2}}\) ______ \(\rm{mL(}\)标准状况\(\rm{)}\)；此时丙池某电极上析出\(\rm{1.60g}\)某金属，则丙池中的某盐溶液可能是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
A.\(\rm{MgSO_{4}}\)　 \(\rm{B.CuSO_{4}}\) \(\rm{C.NaCl}\)　 \(\rm{D.AgNO_{3}}\)．

难度：难

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9．

\(\rm{Li—CuO}\)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__________。

难度：难

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10．
燃料电池是一种新能源，利用\(\rm{2CO+O_{2}=2CO_{2}}\)设计燃料电池时，负极发生反应的气体是，酸性条件下正极发生反应的电极反应是 ______ ．

难度：难

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