时间:2020-08-23 07:03:48
1、填空题 磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl（SiO3）2（含少量Ca2+、Mg2+的盐）、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下：
已知：2LiAl（SiO3）2 + H2SO4(浓) 
?Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓
| 温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
| 溶解度(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
| 溶解度(Li2SO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li＋。试写出该电池放电时的正极反应：?。若用该电池电解饱和食盐水（电解池电极均为惰性电极），当电解池两极共有4480mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为?。参考答案：（1）Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+?（2分）
（2）Mg(OH)2、CaCO3（共4分，对一个得2分，答错不得分，但不倒扣分）
（3）Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失（2分）
（4）2FePO4+ Li2CO3+2C 
?2LiFePO4+3CO↑（2分）
（5）FePO4+Li++e-=LiFePO4（2分）；1.4g（2分）
本题解析：（1）由已知化学方程式可知，滤渣Ⅰ的主要成分是Al2O3·4SiO2·H2O，要通过灼烧沉淀生成氧化铝，故沉淀为氢氧化铝，则必须加入过量的弱碱，如氨水；（2）锂辉石LiAl（SiO3）2（含少量Ca2+、Mg2+的盐），故用氢氧化钠先中和过量的浓硫酸，再调高pH值，使镁离子变成氢氧化镁沉淀析出，钙离子则通过加入碳酸钠，生成碳酸钙沉淀析出，故滤渣Ⅱ的主要成分是Mg(OH)2、CaCO3；（3）由表中数据可知，Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，故通过热水洗涤可减少碳酸锂的损失；（4）因加入过量碳粉，故碳粉必定不能完全反应，因此生成一氧化碳，而非二氧化碳，根据得失电子守恒进行配平；（5）电池放电时，正极发生还原反应，电极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4；当电解饱和食盐水时，阳极为氯离子在放电，产生氯气，阴极为氢离子在放电，产生氢气，当两极共有4480mL气体产生，即0.1mol氯气和0.1mol氢气，转移0.2mol电子，相当于消耗0.2mol的锂，质量为1.4g。
点评：化工生产跟人类的生活息息相关，它是化学在现实生活中的最有用的应用，近年来化工生产在高考中的分量逐渐增大，考生在备考过程中应注意联系实际，学以致用。难度较大。
本题难度：困难
2、选择题 海洋中蕴藏着丰富资源，对它的开发利用有利于缓解当前资源紧张的困局，工业上从海水中提取的某些无机物的简易流程可以用下图表示：
下列有关说法不正确的是
A．氯碱工业中采用阳离子交换膜电解槽，可以防止氯气与碱的反应
B．第②步中结晶出的MgCl2·6H2O不能采用直接在空气中受热分解制无水MgCl2
C．第①步常采用往母液中加浓NaOH溶液来获取Mg(OH)2
D．从第③步到第⑤步的目的是获得含溴单质浓度较高的溶液
参考答案：C
本题解析：C、加入氢氧化钠成本太高，一般加入熟石灰，来提供氢氧根。
本题难度：一般
3、判断题 （10分）A是一种可以作为药物的有机化合物。请从下列反应图式中各有机物的关系（所有无机物均已略去），推测有机物A、B、C、E、F的结构简式。
参考答案：
本题解析：本题图式中根据标注的反应条件，可以十分容易判断A→C发生银镜反应，C→D发生溴的加成反应，D→E发生卤代烃的消去反应，但苯甲醛和乙醛在NaOH溶液中生成A的反应，课本中不曾学过，从A经一系列反应可得到含9个碳原子的E，再联想到C==O双键的加成反应，综合各种信息，可以推测这是一个加成消去反应。即?
本题难度：简单
4、选择题 下列不属于传统硅酸盐产品的是
[? ]
A．玻璃
B．水泥
C．光导纤维
D．陶瓷
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功．具体生产流程如下：
回答下列问题：
（1）若操作a、操作b均在实验室进行，则操作a时用到的玻璃仪器有______；进行操作b时需注意______．
（2）装置a用磷酸吸收NH3．若该过程在实验室中进行，请画出装置a的示意图．
（3）热交换器是实现冷热交换的装置．化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，如气、液热交换时通常使用的仪器是______．
（4）固体A为生石膏（CaSO4?2H2O）和不含结晶水且高温时也不分解的杂质．生石膏在120℃时失水生成熟石膏（2CaSO4?H2O），熟石膏在200℃时失水生成硫酸钙．为测定固体A中生石膏的含量，某科研小组进行了如下实验：称取固体A?180g置于坩埚中加热，加热过程中固体质量随温度变化记录如图：实验中每次对固体称量时须在冷却后进行．为保证实验结果的精确性，固体冷却时必须防止______．将加热到1400℃时生成的气体通入品红溶液中，品红褪色．写出1400℃时的化学反应方程式______．③固体A中生石膏的质量分数=______．
参考答案：
（1）操作a实现固体和液体分离的方法是过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，磷酸受热容易分解，所以在结晶时应采用低温蒸发结晶，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；低温蒸发结晶；
（2）磷酸和氨气极易反应，为防止反应过于迅速会产生倒吸的危险，要采用防倒吸装置，故答案为：
（如图或其他能防止氨气倒吸的装置）；
（3）能实现气、液热交换的装置是冷凝管，下口进水伤口处谁，气体和水流方向相反，故答案为：冷凝管；
（4）①对失水后的晶体进行冷却时必须防止吸水，否则会导致结果有误差，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以加热到1400℃时，硫酸钙分解产生了二氧化硫，即
2CaSO4?1400℃?.?2CaO+2SO2↑+O2↑，设固体A中含有生石膏的质量为m，则
CaSO4?2H20?200℃?.?CaSO4+2H20? 固体质量减少量
172? 36
m? 180g-144g
172m=36180g-144g
解得：m=172g，所以固体A中生石膏的质量分数=172g180g×100%=95.6%，故答案为：95.6%．
本题解析：
本题难度：一般