知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

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\(\rm{)}\)．

难度：难

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2．
利用废铅蓄电池的铅泥\(\rm{(PbO}\)、\(\rm{Pb}\)及\(\rm{PbSO_{4}}\)等\(\rm{)}\)可制备精细无机化工产品\(\rm{-3PbO⋅PbSO_{4}⋅H_{2}O}\) \(\rm{(}\)三盐\(\rm{)}\)，主要制备流程如下：

\(\rm{(1)}\)步骤\(\rm{①PbSO_{4}}\)转化为难溶\(\rm{PbCO_{3}}\)的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)滤液\(\rm{1}\)和滤液\(\rm{3}\)经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)步骤\(\rm{③}\)酸溶时，其中的铅与硝酸生成\(\rm{Pb(NO_{3})_{2}}\)及\(\rm{NO}\)的离子方程式为 ______ ；滤液\(\rm{2}\)中溶质主要成分为 ______ \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)步骤\(\rm{⑥}\)合成三盐的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)步骤\(\rm{⑦}\)洗涤操作时，检验沉淀是否洗涤完全的方法是 ______ ．

难度：较易

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3．
电力工业所需的钢制构件在镀锌前需要经过酸洗，其基本原理是用盐酸除去其表面的\(\rm{Fe_{2}O_{3}⋅2H_{2}O}\)及\(\rm{FeO}\)等杂质。回收废酸同时生产含铁产品的流程如图：
已知：\(\rm{i.}\)酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如表所示。

成分 \(\rm{Cl^{-}}\) 游离\(\rm{HCl}\) \(\rm{Fe^{2+}}\) \(\rm{Fe^{3+}}\)

含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\) \(\rm{130-160}\) \(\rm{50-70}\) \(\rm{60-80}\) \(\rm{0}\)

\(\rm{iipH < 4}\)时，\(\rm{Fe^{2+}}\)不易被氧气氧化。
\(\rm{(1)}\)酸洗钢制构件时发生反应的离子方程式：\(\rm{2H^{+}+FeO=Fe^{2+}+H_{2}O}\)、 ______ 。
\(\rm{(2)}\)过程\(\rm{II}\)中，发生的主要反应：\(\rm{FeCl_{2}(s)}\)十\(\rm{H_{2}SO_{4}(aq)⇌FeSO_{4}(s)+2HCl( aq)}\)。
\(\rm{①}\)加入过量\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的作用是 ______ \(\rm{(}\)至少写出两点\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)用化学平衡原理解释鼓入空气的目的： ______ 。
\(\rm{(3)}\)过程\(\rm{III}\)中，\(\rm{FeSO_{4}}\)隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可用于生产硫酸的氧化物，此过程发生反应的化学方程式是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)过程\(\rm{IV}\)发生反应的离子方程式是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)过程\(\rm{V}\)：阴离子交换树脂可将\(\rm{FeCl_{4}^{-}}\)选择性吸附分离，其过程可表示为\(\rm{ROH+X^{-} \underset{{脱附}}{\overset{{吸附}}{{\rightleftharpoons}}}RX+OH^{-}.}\)当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附，同时脱附过程发生反应：\(\rm{FeCl_{4}^{-}⇌Fe^{3+}+4C1^{-}}\)。
\(\rm{①}\)吸附后溶液酸性下降的原因是 ______ 。
\(\rm{②}\)洗脱液中主要含有的溶质是 ______ 。

难度：较易

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4．

随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．利用电池外壳的金属材料

B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染

C．不使电池中渗透的电解液腐蚀其他物品

D．回收其中石墨电极

难度：易

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5．
铁是人类较早使用的金属之一\(\rm{.}\)运用铁及其化合物的知识，完成下列各题．
\(\rm{(1)}\)下列所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是 ______ \(\rm{(}\)用字母代号填\(\rm{)}\)．
A.\(\rm{Fe}\) \(\rm{B.}\) \(\rm{FeCl_{3}}\) \(\rm{C.FeSO_{4}}\) \(\rm{D.Fe_{2}O_{3}}\)
\(\rm{(2)}\)向沸水中逐滴滴加\(\rm{1mol⋅L^{-1}FeCl_{3}}\)溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中微粒直径的范围是 ______ \(\rm{nm.}\)检验这种透明的红褐色液体是否胶体，其方法\(\rm{(}\)或操作\(\rm{)}\)是看该液体是否具有 ______ ．
\(\rm{(3)}\)电子工业需要用\(\rm{30\%}\)的\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板．
\(\rm{①}\)请写出\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液与铜反应的化学方程式： ______ ．
\(\rm{②}\)从使用过的腐蚀废液中回收铜，并能重新获得\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液\(\rm{.}\)步骤如下：

\(\rm{a.}\)实验室中进行操作Ⅰ、Ⅱ所用的主要仪器是 ______ ．
\(\rm{b.}\)所加的过量的\(\rm{①}\)、\(\rm{④}\)的名称\(\rm{(}\)或化学式\(\rm{)}\)分别是 ______ ；写出滤液通入\(\rm{⑥}\)所发生反应的离子方程式： ______ ．

难度：较易

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6．
工业上用铝土矿\(\rm{(}\)成分为氧化铝、氧化铁\(\rm{)}\)制取铝的过程如下：

请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)水蒸气的作用 ______ ；
\(\rm{(2)}\)沉淀\(\rm{C}\)的化学式为 ______ ，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作 ______ ；
\(\rm{(3)}\)操作\(\rm{I}\)、操作\(\rm{II}\)、操作\(\rm{III}\)都用到的玻璃仪器是有 ______ ；
\(\rm{(4)}\)实验室洗涤\(\rm{Al(OH)_{3}}\)沉淀应该如何操作 ______ ；
\(\rm{(5)}\)写出制备过程中由溶液\(\rm{B}\)生成\(\rm{Al(OH)_{3}}\)的离子方程式 ______ ；
\(\rm{(6)}\)生产过程中，除\(\rm{NaOH}\)、\(\rm{H_{2}O}\)可以循环使用外，还可以循环使用的物质有 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{).}\)用此法制取铝的副产品是 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)．

难度：较易

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7．
从银铜合金废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图\(\rm{1}\)：

已知：
\(\rm{①}\)铝元素在溶液中的存在形态与溶液\(\rm{pH}\)的关系如下图所示．
\(\rm{②}\)室温时，\(\rm{Cu(OH)_{2}}\)的溶度积\(\rm{K_{sp}=2.0×10^{-20}.(\lg 5=0.7)}\)
\(\rm{③Al(OH)_{3}}\)和\(\rm{Cu(OH)_{2}}\)开始分解的温度分别为\(\rm{450℃}\)和\(\rm{80℃}\)．
请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)电解精炼银时，粗银做 ______ 极\(\rm{(}\)填“阴”或“阳”\(\rm{)}\)，阴极电极反应为 ______
\(\rm{(2)}\)在生成固体\(\rm{B}\)的过程中，需控制\(\rm{NaOH}\)的加入量，使溶液的\(\rm{pH}\)范围在 ______ ，若控制不当，使\(\rm{NaOH}\)过量可能会引起的反应的离子方程式为 ______
\(\rm{(3)}\)煅烧过程中发生多步反应，写出最终生成\(\rm{CuAlO_{2}}\)的反应的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(4)}\)若银铜合金中铜的质量分数为\(\rm{64\%}\)，理论上\(\rm{1.0kg}\)废料中的铜可完全转化为\(\rm{CuAlO_{2}}\)，至少需要\(\rm{1.0mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{Al_{2}(SO_{4})_{3}}\)溶液 ______ L.

难度：较易

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8．
某地煤矸石经预处理后含\(\rm{SiO_{2}(63\%)}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3}(25\%)}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}(5\%)}\)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如图：

\(\rm{(1)}\)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为： ______ 、 ______ ．
\(\rm{(2)}\)“酸浸”时，提高浸出速率的具体措施有 ______ 、 ______ \(\rm{.(}\)写出两个\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)“碱溶”的目的是 ______ \(\rm{.}\)物质\(\rm{X}\)的电子式为 ______ \(\rm{.}\)该工艺设计中，过量\(\rm{X}\)参与反应的离子方程式是： ______ ．
\(\rm{(4)}\)从流程中分离出来的\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)沉淀可在碱性条件下用\(\rm{KClO}\)溶液处理，制备新型水处理剂高铁酸钾\(\rm{(K_{2}FeO_{4})}\)，该反应的离子方程式为： ______ ．

难度：较易

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9．

某科研小组设计出利用工业废酸\(\rm{(}\)稀\(\rm{H_{2}SO_{4})}\)来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的\(\rm{pH}\)如下表所示．

离子	开始沉淀时的\(\rm{pH}\)	完全沉淀时的\(\rm{pH}\)
\(\rm{Fe^{2+}}\)	\(\rm{6.34}\)	\(\rm{9.7}\)
\(\rm{Fe^{3+}}\)	\(\rm{1.48}\)	\(\rm{3.2}\)
\(\rm{Zn^{2+}}\)	\(\rm{6.2}\)	\(\rm{8.0}\)

请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)氧化铜锌矿中含有少量的\(\rm{CuS}\)和\(\rm{ZnS}\)，在\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)的作用下\(\rm{ZnS}\)可以溶解而\(\rm{CuS}\)不溶，则相同温度下：\(\rm{K_{sp}(CuS)}\) ______ \(\rm{K_{sp}(ZnS)(}\)选填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)物质\(\rm{A}\)最好使用下列物质中的 ______ ．
A.\(\rm{KMnO_{4}}\) \(\rm{B.}\)空气 \(\rm{C.HNO_{3}}\) \(\rm{D.NaClO}\)
\(\rm{(4)}\)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的\(\rm{pH}\)，\(\rm{pH}\)应控制在 ______ 范围之间．
\(\rm{(5)}\)物质\(\rm{B}\)可直接用作氮肥，则\(\rm{B}\)的化学式是 ______ ．
\(\rm{(6)}\)除铁后得到的\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)可用\(\rm{KClO}\)溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--\(\rm{K_{2}FeO_{4}}\)，写出该反应的离子方程式 ______ ．

难度：较易

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10．
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末\(\rm{(}\)含\(\rm{SiO_{2}}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{CeO_{2}}\)、\(\rm{FeO}\)等物质\(\rm{).}\)某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到\(\rm{Ce(OH)_{4}}\)和硫酸铁铵：

已知：
\(\rm{①}\)酸性条件下，铈在水溶液中有\(\rm{Ce^{3+}}\)、\(\rm{Ce^{4+}}\)两种主要存在形式，\(\rm{Ce^{3+}}\)易水解，\(\rm{Ce^{4+}}\)有较强氧化性．
\(\rm{②CeO_{2}}\)不溶于稀硫酸
\(\rm{③}\)硫酸铁铵\(\rm{[aFe_{2}(SO_{4})_{3}⋅b(NH_{4})_{2}SO_{4}⋅cH_{2}O]}\)广泛用于水的净化处理．
\(\rm{(1)}\)在氧化环节，下列物质中最适合用作氧化剂\(\rm{B}\)的是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.NaClO}\) \(\rm{b.H_{2}O_{2}c.KMnO_{4}}\)
\(\rm{(2)}\)操作Ⅰ的名称是 ______ ，检验硫酸铁铵溶液中含有\(\rm{NH_{4}^{+}}\)的方法是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)写出反应\(\rm{②}\)的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(4)}\)用滴定法测定制得的\(\rm{Ce(OH)_{4}}\)产品纯度．
称取\(\rm{Ce(OH)_{4}}\)样品\(\rm{→}\)加硫酸溶解\(\rm{→}\)用\(\rm{0.1000mol/LFeSO_{4}}\)溶液滴定
所用\(\rm{FeSO_{4}}\)溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该\(\rm{Ce(OH)_{4}}\)产品的质量分数 ______ \(\rm{.(}\)填“偏大”、“偏小”或“无影响”\(\rm{)}\)
\(\rm{(5)}\)称取\(\rm{14.00g}\)硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成\(\rm{100mL}\)溶液，分成两等份，向其中一份加入足量\(\rm{NaOH}\)溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到\(\rm{1.60g}\)固体；向另一份溶液中加入\(\rm{0.5mol/L}\) \(\rm{Ba(NO_{3})_{2}}\)溶液\(\rm{100mL}\)，恰好完全反应\(\rm{.}\)通过计算，该硫酸铁铵的化学式为 ______ \(\rm{(}\)写出必要的计算步骤，否则不得分\(\rm{)}\)．

难度：较易

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成分	\(\rm{Cl^{-}}\)	游离\(\rm{HCl}\)	\(\rm{Fe^{2+}}\)	\(\rm{Fe^{3+}}\)
含量\(\rm{g⋅/L^{-1}}\)	\(\rm{130-160}\)	\(\rm{50-70}\)	\(\rm{60-80}\)	\(\rm{0}\)