江蘇省連云港市東海縣2021-2022學年高二下學期期中考試化學試題(含答案)_第1頁
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文檔簡介

江蘇省連云港市東海縣2021-2022學年高二下學期期中考試化學試題姓名:__________班級:__________考號:__________題號一二總分評分一、單選題1.我國化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法(又稱聯合制堿法),其中涉及的反應之一為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列有關說法正確的是()A.CO2屬于電解質 B.NH4Cl溶液顯堿性C.NaHCO3中只含離子鍵 D.該反應屬于非氧化還原反應2.反應SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O可用于雕刻玻璃。下列有關說法正確的是()A.Si在周期表中位于第3周期VIA族。B.HF的的電子式為H:FC.SiF4是非極性分子D.H2O中氧原子軌道雜化類型為sp23.下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是()A.NaClO有氧化性,可用于消毒殺菌B.Na2CO3易溶于水,可用于除油污C.Na2SO3有還原性,可用作抗氧化劑D.NaHCO3受熱易分解,可用于制發酵粉4.在指定條件下,下列選項所示物質間轉化能實現的是()A.Fe(s)→少量Cl2B.FeO(s)→足量稀HNO3(aq)Fe(NOC.Fe(OH)2(s)→O2Fe(OH)D.FeCl3(aq)→Cu5.下列有關反應N2(g)+3H2(g)?催化劑高溫高壓2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·molA.NH3分子間能形氫鍵B.反應中N2體現了還原性C.提高n(N2)D.可以使用酶作該反應的催化劑6.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層電子數與最內層電子數相等,基態時Z原子3p原子軌道上有2個未成對電子,W是前4周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是()A.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)B.X的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z的強C.Y的第一電離能比Z的大D.W的最高價氧化物對應的水化物的堿性比Y的弱7.CuSO4常用作農業殺菌劑、分析試劑、媒染劑和防腐劑等。實驗室利用廢銅屑制備CuSO4有三種途徑:一是將廢銅屑與濃硫酸共熱,此方法會產生污染性氣體SO2;二是先將廢銅屑加熱氧化成CuO,然后再用稀硫酸溶解,該方法耗能較多;三是在常溫下用H2O2和H2SO4的混合溶液浸取廢銅屑獲得CuSO4,該方法綠色環保且節能,反應為Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1)ΔH=-319.68kJ·mol-1。下列有關Cu、SO42-、Cu2+A.Cu可以使蛋白質變性B.Cu基態價電子排布式為3d94s2C.SO42-D.Cu2+與NH3形成的[Cu(NH3)4]2+中配位數是28.CuSO4常用作農業殺菌劑、分析試劑、媒染劑和防腐劑等。實驗室利用廢銅屑制備CuSO4有三種途徑:一是將廢銅屑與濃硫酸共熱,此方法會產生污染性氣體SO2;二是先將廢銅屑加熱氧化成CuO,然后再用稀硫酸溶解,該方法耗能較多;三是在常溫下用H2O2和H2SO4的混合溶液浸取廢銅屑獲得CuSO4,該方法綠色環保且節能,反應為Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ·mol-1。對于反應Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)ΔH=-319.68kJ·mol-1,下列有關說法正確的是()A.可以采用高溫條件加快該反應的速率B.反應后可以采用加熱方法除去多余的H2O2C.該反應在常溫下能自發進行,則反應的ΔS一定大于0D.反應中每轉移1mol電子,理論上至少需消耗1molH2O29.CuSO4常用作農業殺菌劑、分析試劑、媒染劑和防腐劑等。實驗室利用廢銅屑制備CuSO4有三種途徑:一是將廢銅屑與濃硫酸共熱,此方法會產生污染性氣體SO2;二是先將廢銅屑加熱氧化成CuO,然后再用稀硫酸溶解,該方法耗能較多;三是在常溫下用H2O2和H2SO4的混合溶液浸取廢銅屑獲得CuSO4,該方法綠色環保且節能,反應為Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(1)ΔH=-319.68kJ·mol-1。實驗室利用廢銅屑與濃硫酸反應制備CuSO4并進行有關實驗時,下列裝置能達到相應實驗目的的是()A.用裝置甲制取CuSO4 B.用裝置乙觀察CuSO4溶液的顏色C.用裝置丙過濾得到CuSO4溶液。 D.用裝置丁吸收多余的SO210.工業上常用“熱空氣法”將從海水中提取的粗溴精制得到高純度的溴單質。下列說法正確的是()A.Br2與SO2、H2O反應的離子方程式:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO4B.用CO2代替流程中的SO2也可以達到同樣的目的C.通入Cl2的目的是將Br-還原為Br2D.向“Br2溶液”中加入AgNO3溶液會生成AgBr沉淀,1個AgBr晶胞(如圖所示)中含有14個Br-11.化合物Z是制備液晶材料的中間體之一,可由下列反應制得:下列有關X、Y、Z的說法正確的是()A.X在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大B.Y與足量H2反應生成的分子中含2個手性碳原子C.1molZ中含有1mol碳氧π鍵D.化合物X、Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色12.甲醇(CH3OH)燃料電池可以作為筆記本電腦、汽車等的能量來源,其工作原理如下圖所示。下列說法正確的是()A.放電過程中,電能轉化成化學能B.放電過程中,H+由a極區向b極區遷移C.電極a上反應為CH3OH+H2O-4e-=CO2↑+6H+D.放電過程中1molCH3OH參與反應,理論上需通入33.6LO213.室溫下,通過下列實驗探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性質。實驗1:向酸性KMnO4溶液中滴加0.1mol·L-1Na2SO3溶液,溶液褪色實驗2:向0.1mol·L-1Na2SO3溶液中通入少量SO2,溶液的pH從10下降到8實驗3:用pH試紙測定0.1mol·L-1NaHSO3溶液的pH,測得pH約為4實驗4:向0.1mol·L-1NaHSO3溶液中滴加NaClO溶液,觀察不到實驗現象下列說法正確的是()A.實驗1中溶液褪色,說明Na2SO3有氧化性B.實驗2得到的溶液中有c(OH-)>c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3C.實驗3可以得出:c(H+)+c(SO32-)>c(OH-)+c(H2SO3D.實驗4中反應的離子方程式:HSO3-+ClO-=SO314.利用工業廢氣中的CO2制備甲醇。該過程發生的主要反應如下:反應I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.4kJ·mol-1反應II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1反應III:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H3=-90.5kJ·mol-1恒壓條件下,將n(CO2):n(H2)為1:3的混合氣體以-定流速通過裝有催化劑的反應管,在出口處測得CO2轉化率、CH3OH產率[n生成下列說法正確的是()A.反應I的平衡常數可表示為K=c(CB.反應3CO(g)+2H2O(g)=2CO2(g)+CH3OH(g)的△H=+172.7kJ·mol-1C.240℃時,CH3OH產率最大,說明反應I、反應III已達到平衡狀態D.提高CO2轉化為CH3OH的轉化率,可以研發在低溫區高效的催化劑二、綜合題15.以磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池的正極廢料(含LiFePO4及少量Fe、Al、炭黑)為原料回收鋰,并重新用于制備磷酸亞鐵鋰電池的正極材料。過程表示如下:(1)“浸取”后溶液中除H+和Li+外,還含有的陽離子為(填化學式)。(2)“除雜”包括加足量H2O2、滴加NaOH溶液調節pH、過濾等步驟。有關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH見下表(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)。金屬離子開始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Al3+3.05.0Fe2+5.88.8①滴加NaOH溶液調節pH時,調節溶液pH至少為。②Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33當溶液中Fe3+、Al3+完全沉淀時,溶液中的c(Fe3+)(3)LiFePO4可以通過LiOH、(NH4)2Fe(SO4)與H3PO4溶液發生共沉淀反應,所得沉淀經80℃真空干燥、高溫成型而制得。高溫成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后LiFePO4的導電性能外,還能。(4)FePO4可以用于制備LiFePO4.將Fe2(SO4)3和Na2HPO4溶液混合得到FePO4,反應原理為Fe2(SO4)3+2Na2HPO4=2FePO4↓+2Na2SO4+H2SO4。不同pH對磷酸鐵沉淀的影響如圖所示。請補充完整以FeSO4溶液制備FePO4的方案:取一定量的FeSO4溶液,,固體干燥,得到較純凈的FePO4。(必須使用的試劑:1mol·L-1Na2HPO4溶液、3%H2O2溶液、鹽酸、BaCl2溶液、蒸餾水)16.化合物F是一種合成活性物質的中間體,其合成路線如下:(1)A中的官能團名稱為和。(2)B的一種同分異構體同時滿足下列條件,寫出該同分異構體的結構簡式:。①能與FeCl3溶液發生顯色反應,能發生銀鏡反應;②堿性水解后酸化,含苯環的產物分子中不同化學環境的氫原子數目比為1:2:6:1。(3)試劑X的分子式為C3H5OBr,其結構簡式為。(4)E→F的反應類型為。(5)設計以和HC≡C-COOCH3為原料制備化合物的合成路線(無機試劑任用,合成路線示例見本題題干)。17.以含硫廢水(主要含有Na2S和Na2SO3)為原料制備Na2S2O3·5H2O。(1)制備Na2S2O3·5H2O。反應前先向三頸燒瓶(裝置見圖)中通入SO2氣體,一段時間后,再向其中加入含硫廢水(Na2S和Na2SO3混合溶液),加熱,充分反應,直至燒瓶中溶液變澄清為止。所得溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、真空干燥后即得到產品。①三頸燒瓶中SO2與Na2S、Na2SO3溶液[假設其中n(Na2S):n(Na2SO3)=2:1]反應生成Na2S2O3的其化學方程式為。②先向三頸燒瓶中通入SO2氣體后,再滴加含硫廢水的原因是。③NaOH溶液的作用是。(2)測定某樣品中NaClO2的質量分數。取樣品0.2000g溶于水配成100mL溶液,取出20.00mL溶液于錐形瓶中,再加入足量硫酸酸化的KI溶液,充分反應后(NaClO2被還原為Cl-,其它物質不參加反應),加入2~3滴淀粉溶液,然后再用0.1000mol·L-1Na2S2O3;標準溶液滴定,經3次測定,每次消耗Na2S2O3標準溶液的體積如下:實驗序號123消耗Na2S2O3標準溶液的體積(mL)16.0215.9817.02已知:Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI①滴定終點的現象為。②計算該樣品中NaClO2的質量分數為。(寫出計算過程!)18.空氣中NOx(主要指NO和NO2)、廢水中NO3-、NH4(1)將含氮氧化物(NOx)的煙氣通入(NH4)2SO4、Ce2(SO4)3與Ce(SO4)2的混合溶液中可實現無害化處理,其轉化過程如圖所示。①該處理過程中,起催化作用的離子是。(填化學式)②上述轉化過程中,Ce4+與NH4+反應的離子方程式為(2)電解氧化吸收法可將廢氣中的NOx轉變為硝態氮。向0.1mol·L-1NaCl溶液(起始pH調至9)中通入NO,測得電流強度與NO的去除率、溶液中含氯成分的濃度變化關系如圖所示。①電解時產生的ClO-會氧化吸收NO,其反應的離子方程式為。②當電流強度大于4A后,廢氣中NO的去除率下降的原因是。(3)用納米Fe/Ni復合材料可以去除廢水中的NO3-納米Fe/Ni復合材料去除廢水中NO3-的過程可以描述為

答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.CO2在水溶液或熔融狀態自身不能電離,屬于非電解質,A不符合題意;B.NH4Cl溶液中銨根水解溶液顯酸性,B不符合題意;C.NaHCO3中鈉離子和碳酸氫根之間為離子鍵,非金屬原子之間為共價鍵,C不符合題意;D.該反應中各元素化合價均未發生變化,屬于非氧化還原反應,D符合題意;故答案為:D。

【分析】A.電解質是指在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物;

B.銨根水解顯酸性;

C.碳酸氫根中含有共價鍵;

D.氧化還原反應一定有元素的化合價發生變化。2.【答案】C【解析】【解答】A.Si在周期表中位于第3周期IVA族,故A不符合題意;B.HF的的電子式為,故B不符合題意;C.SiF4為正四面體形,是非極性分子,故C符合題意;D.H2O中氧原子的價層電子對數為2+6?2×12=4,軌道雜化類型為sp3故答案為:C。

【分析】A.Si為14號元素,位于第3周期VIA族;

B.HF中F滿足最外層8電子穩定結構;

C.SiF4正負電荷中心重合;

D.H2O中氧原子采用sp3雜化。3.【答案】B【解析】【解答】A.NaClO有氧化性,能使蛋白質變性,可用于消毒殺菌,A不符合題意;B.Na2CO3溶于水碳酸根水解使溶液顯堿性,可使油脂的水解,可用于除油污,B符合題意;C.Na2SO3有還原性,在氧化還原反應中失去電子,為還原劑,可用作抗氧化劑,C不符合題意;D.NaHCO3受熱易分解產生氣體二氧化碳,可用于制發酵粉,D不符合題意;故答案為:B。

【分析】A.NaClO具有強氧化性;

B.碳酸鈉水解顯堿性;

C.亞硫酸鈉具有還原性;

D.碳酸氫鈉受熱易分解。4.【答案】C【解析】【解答】A.鐵和氯氣反應生成氯化鐵,不能生成氯化亞鐵,A不符合題意;B.氧化亞鐵和足量硝酸反應生成硝酸鐵,B不符合題意;C.Fe(OH)2(s)很容易被氧氣氧化為Fe(OH)3(s),C符合題意;D.銅沒有鐵活潑,銅不能置換出鐵,D不符合題意;故答案為:C。【分析】A.鐵在氯氣中燃燒只生成氯化鐵;

B.硝酸足量生成硝酸鐵;

C.氫氧化亞鐵易被氧化成氫氧化鐵;

D.Cu與氯化鐵反應生成氯化亞鐵和氯化銅。5.【答案】A【解析】【解答】A.氮元素的電負性強,NH3分子間能形氫鍵,A符合題意;B.反應中氮元素化合價降低,N2體現了氧化性,B不符合題意;C.提高n(N2)D.酶在高溫下會失去活性,不可以使用酶作該反應的催化劑,D不符合題意;故答案為:A。

【分析】A.氨氣分子間能形成氫鍵;

B.該反應中N元素的化合價降低;

C.相當于增大氮氣的物質的量,轉化率降低;

D.大多數酶的成分為蛋白質,高溫下變性。6.【答案】B【解析】【解答】A.同周期元素原子隨核電荷數的遞增半徑減小,故r(Y)>r(Z),故A不符合題意;B.非金屬性越強,其簡單氣態氫化物的熱穩定性越強,故X(O)的簡單氣態氫化物的熱穩定性比Z(Si或S)的強,故B符合題意;C.同周期元素隨核電荷數的遞增,其第一電離能越大,故Y的第一電離能比Z的小,故C不符合題意;D.元素的金屬性越強其最高價氧化物對應水化物的堿性越強,故W的最高價氧化物對應的水化物的堿性比Y的強,故D不符合題意;故答案為:B。

【分析】X是地殼中含量最多的元素,則X為O元素,Y原子的最外層電子數與最內層電子數相等,則Y為Mg元素,基態時Z原子3p原子軌道上有2個未成對電子,Z為Si或S元素,W是前4周期中金屬性最強的元素,則W為K元素,據此解答。7.【答案】C【解析】【解答】A.單質銅不能使蛋白質變性,重金屬鹽可以使蛋白質變性,A不符合題意;B.全滿或半充滿為穩定結構,Cu基態價電子排布式為3d104s1,B不符合題意;C.SO42-D.Cu2+提供空軌道,NH3提供孤電子對,則形成的[Cu(NH3)4]2+中配位數是4,D不符合題意;故答案為:C。

【分析】A.重金屬離子能使蛋白質變性;

B.Cu基態價電子排布式為3d104s1;

C.SO42-的中心原子S的價層電子數為4,不含孤電子對;

D.[Cu(NH3)4]2+8.【答案】B【解析】【解答】A.高溫下H2O2分解使H2O2濃度減小,會使反應速率減慢,同時使H2O2的利用率降低,故不能采用高溫條件加快反應速率,A項不符合題意;B.由于H2O2受熱易分解成H2O和難溶于水的O2,故反應后可以采用加熱方法除去多余的H2O2,B項符合題意;C.?G=?H-T?S<0的反應一定能自發進行,該反應在常溫下能自發進行的主要因素是?H<0,該反應的?S不一定大于0,C項不符合題意;D.反應中Cu元素的化合價由0價升至+2價,O元素的化合價由H2O2中的-1價降至-2價,每消耗1molH2O2轉移2mol電子,則每轉移1mol電子理論上至少需要消耗0.5molH2O2,D項不符合題意;故答案為:B。

【分析】A.過氧化氫受熱易分解;

C.?G=?H-T?S<0的反應一定能自發進行;

D.根據得失電子守恒計算。9.【答案】D【解析】【解答】A.燒瓶不能直接加熱,需要墊石棉網,A不符合題意;B.反應用到了濃硫酸,欲使反應完全,濃硫酸過量,反應后的溶液中有硫酸,觀察CuSO4溶液的顏色,應將反應后的溶液倒入水中,B不符合題意;C.過濾分離不溶性雜質和溶液,要用玻璃棒引流,C不符合題意;D.二氧化硫為酸性氧化物,能與氫氧化鈉溶液反應,可用裝置丁吸收多余的SO2,D符合題意;故答案為:D。

【分析】A.燒瓶加熱時需墊石棉網;

B.濃硫酸密度大于水,且稀釋放熱,應將反應液倒入水中;

C.過濾需用玻璃棒引流;

D.二氧化硫為酸性氧化物,用堿液吸收,且易溶于水,需防倒吸。10.【答案】A【解析】【解答】A.根據分析Br2與SO2、H2O反應的離子方程式符合題意,A符合題意;B.CO2不具有還原性,不能起到富集溴離子的作用,用CO2代替流程中的SO2不會達到同樣的目的,B不符合題意;C.通入Cl2的目的是將Br-氧化為Br2,C不符合題意;D.向“Br2溶液”中加入AgNO3溶液會生成AgBr沉淀,晶胞中根據均攤法,溴離子的個數為:8×1故答案為:A。

【分析】A.溴單質與二氧化硫和水反應生成氫溴酸和硫酸;

B.CO2不具有還原性;

C.氯氣能將溴離子氧化為單質溴;

D.根據均攤法計算。11.【答案】D【解析】【解答】A.X中酚羥基對位為甲基,為疏水基團,Y中酚羥基對位為醛基,為親水基團,X比Y在水中的溶解度小,A不符合題意;B.Y與足量氫氣反應生成的產物為,不含手性碳原子,B不符合題意;C.1molZ中含有1mol酯基和1mol醛基,故含有2mol碳氧π鍵,C不符合題意;D.X中含羥基和酚羥基,Y中含醛基和羥基,Z中含醛基,均能使酸性KMnO4溶液褪色,D符合題意;故答案為:D。

【分析】A.甲基為疏水基團,醛基為親水基團;

B.Y與足量氫氣加成生成,手性碳是指連有四個不同原子團的碳原子;

C.單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵;

D.X含酚羥基,Y含有酚羥基和醛基,Z含醛基。12.【答案】B【解析】【解答】A.甲醇燃料電池放電過程為原電池原理,放電過程中將化學能轉化為電能,A項不符合題意;B.電極a為負極,電極b為正極,放電過程中H+由負極區(a極區)向正極區(b極區)遷移,B項符合題意;C.電極a上CH3OH發生失電子的氧化反應生成CO2,1molCH3OH失去6mol電子,電極反應為CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,C項不符合題意;D.該燃料電池的總反應為2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O,放電過程中1molCH3OH參與反應理論上消耗1.5molO2,但O2所處溫度和壓強未知,無法計算O2的體積,D項不符合題意;故答案為:B。

【分析】燃料電池中,通入燃料的一極為負極,負極發生氧化反應,通入氧氣的一極為正極,正極發生還原反應,原電池工作時,陽離子向正極移動,據此解答。13.【答案】C【解析】【解答】A.高錳酸鉀有強氧化性,可以氧化亞硫酸鈉,從而使高錳酸鉀溶液褪色,體現了亞硫酸鈉的還原性,A不符合題意;B.溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),可得c(Na+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(H+),通入少量二氧化硫會生成少量亞硫酸氫鈉,含硫微粒會增多,可得c(Na+)<2c(HSO3-)+2c(SO32-)+2c(H2SO3),將(Na+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(H+)代入此式可得:c(OH-)<c(HC.pH約為4,溶液顯酸性,則c(H+)>c(OH-),溶液顯酸性說明HSO3-電離出的SO32-更多,水解出的H2SO3更少,則c(H+)+c(SO32-)>c(OH-)+c(H2D.次氯酸有氧化性,可以將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子,D不符合題意;故答案為:C。

【分析】A.高錳酸鉀具有氧化性,實驗1體現亞硫酸鈉的還原性;

B.結合電荷守恒判斷;

C.溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),HSO3-的電離程度大于水解程度;

D.次氯酸具有氧化性,亞硫酸根離子被氧化為硫酸根離子。14.【答案】D【解析】【解答】A.反應I的平衡常數可表示為K=c(CHB.由蓋斯定律可知該反應=I-3II,則△H=(-49.4)-3×41.1=-172.7kJ·mol-1,B不符合題意;C.反應III所需要的CO是反應II生成的,此時CH3OH產率最大,說明三個反應都達到平衡,C不符合題意;D.由題中的信息可知反應I和反應III的產物有甲醇,且這兩個反應都是放熱反應,低溫有利于反應正向進行,故提高CO2轉化為CH3OH的轉化率,可以研發在低溫區高效的催化劑,D符合題意;故答案為:D。

【分析】A.K=c(CH3OH)×c(H2O)c(C15.【答案】(1)Fe2+、Al3+(2)5.0;3×10-6(3)與空氣中O2反應,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化(4)向其中滴加的3%雙氧水溶液,至溶液的顏色不再變化為止,邊攪拌邊向所得溶液中緩慢滴加,1mol·L-1Na2HPO4溶液,至溶液的pH約為2.5,靜置后過濾,所得沉淀用蒸餾水洗滌至最后一次洗滌液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液無白色沉淀出現【解析】【解答】首先用稀硫酸溶解正極廢料,除雜后加入碳酸鈉沉淀溶液中的鋰離子,處理后得到產品磷酸亞鐵鋰,在除雜的時候,考慮到要除的離子為Fe2+、Al3+,結合表格中的數據,選擇合適的pH,以此解題。(1)電池正極廢料中含有少量的鐵、鋁,在酸浸的時候可以轉化成Fe2+、Al3+,故還含有的陽離子為Fe2+、Al3+;(2)①除雜的目的是為了除去鋁離子和三價鐵離子,根據表格中的數據可知調節溶液pH至少為5.0,此時Fe3+,Al3+都可沉淀完全;②當溶液中Fe3+、Al3+完全沉淀時,此時溶液是氫氧化鐵和氫氧化鋁的飽和溶液,則c(Fe(3)LiFePO4中鐵為二價鐵,有還原性,容易被空氣中的氧氣氧化為三價鐵,故加入少量活性炭黑可以:與空氣中O2反應,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化;(4)FeSO4中的鐵為+2價,FePO4中的鐵為+3價,故可以先加入氧化劑3%H2O2溶液將+2價鐵氧化為+3價鐵,之后加入1mol·L-1Na2HPO4溶液,根據圖中數據,調整pH為2.5,具體方法為:向其中滴加的3%雙氧水溶液,至溶液的顏色不再變化為止,邊攪拌邊向所得溶液中緩慢滴加,1mol·L-1Na2HPO4溶液,至溶液的pH約為2.5,靜置后過濾,所得沉淀用蒸餾水洗滌至最后一次洗滌液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液無白色沉淀出現。

【分析】正極廢料(含LiFePO4及少量Fe、Al、炭黑)加入稀硫酸浸取,炭黑不溶,Fe轉化為Fe2+,Al轉化為Al3+,除雜的過程中除去鐵和鋁,加入碳酸鈉沉淀鋰得到碳酸鋰,經一系列反應制得LiFePO4,據此解答。16.【答案】(1)醚鍵;碳溴鍵(或溴原子)(2)或(3)(4)氧化反應(5)→FeBr2→一定條件HC≡CCOOCH【解析】【解答】試劑X的分子式為C3H5OBr,再結合C和D的結構簡式可知,C與X發生取代反應生成D,X為。(1)由A的結構簡式可知,A中的官能團為醚鍵和碳溴鍵(或溴原子)。(2)B的一種同分異構體能與FeCl3溶液發生顯色反應,含酚羥基,能發生銀鏡反應,含-CHO,堿性水解后酸化,含苯環的產物分子中不同化學環境的氫原子數目比為1:2:6:1,含酯基,符合條件的物質的結構簡式為:或。(3)由分析可知,X的結構簡式為。(4)由E和F的結構簡式可知,E中的羥基變為了羰基,發生氧化反應。(5)在鐵作催化劑的條件下與溴發生對位取代生成,與HC≡C-COOCH3在一定條件下反應生成,在LiAlH4的條件下變為,再與在Na的作用下生成,合成路線為:→FeBr2→一定條件HC≡CCOOCH3→LiAlH4。

【分析】(1)根據A的結構簡式確定含有的官能團;

(2)B的同分異構體能與FeCl3溶液發生顯色反應,能發生銀鏡反應,說明含有酚羥基和醛基,堿性水解后酸化,含苯環的產物分子中不同化學環境的氫原子數目比為1:2:6:1,含酯基;

(3)結合B和D的結構簡式和試劑X的分子式確定其結構簡式;

(4)E發生氧化反應生成F;

(5)參照題干合成路徑設計。17.【答案】(1)2Na2S+Na2SO3+3SO2=3Na2S2O3;防止Na2S、Na2SO3和Na2S2O3被空氣中的O2氧化,導致Na2S2O3產率降低;吸收多余的SO2,防止污染空氣(2)溶液由藍色變成無色,且半分鐘內不變色;消耗Na2SO3溶液的體積V=16.02mL+15.98mL2=16.00mL,100mL溶液消耗Na2SO3的物質的量:n(Na2SO3)=0.1000mol/L×16.00×10-3L×5=8.000×10-3mol【解析】【解答】

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