时间:2021-02-18 06:02:03
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 下列物品和设备所用材料为硅酸盐的是
[? ]
①陶瓷餐具；②门窗玻璃；③水晶镜片；④石英钟表；⑤光导纤维；⑥计算机芯片
A．②④⑤
B．①⑤
C．①②
D．③④⑥
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 下列物质的俗名与化学式不相符的一组是
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、填空题 水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康
（1）含有较多______________的水称为硬水，硬水加热后产生沉淀的离子方程式为__________________________( 写出生成一种沉淀物的即可) 。
（2）下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：
①活性炭的作用是__________________；O3消毒的优点是________________。
②A、B中放置的物质名称分别是：A__________________；B_______________。A、B中放置的物质是否可以互换?请说明原因________________________________________。
（3）通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留, 从而获得纯净水的方法称为??。电渗析法净化水时, 使离子通过半透膜的推动力是??。
（4）检验蒸馏水的纯度时, 最简单易行的方法是测定水的 ?。
（5）某 城 市 用 水 中c(Ca2+)为1.0×10-3mol/L, c(Mg2+)为5.0×10-4mol/L,c(HCO3_)为8.0×10-4mol/L。如用药剂软化该1000L ,应加入Ca(OH) 2?g , Na2CO 3 __________ g 。
参考答案：（1）C a2+、 M g2+ ?(2分）C a2++ 2 H C O3— 
CaC O 3↓+C O 2↑+
H 2O( 或?Mg2++ 2HCO3— MgCO3↓+CO2↑+H2O? MgCO3+2H2O=Mg(OH)2+CO2↑+H2O )(2分）
（2）①吸附水中的有机物(或去除水中的异味)（1分）②反应产物无毒无害 阳子交换树脂 阴离子交换树脂（2分）水中的Ca2+、Mg2+会与阴离子树脂中的OH- 生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀造成堵塞，损坏离子交换树脂（1分）
（3）反渗透法 （1分）电势差或电场力（1分）
（4）电导率或电阻率（1分）（5)66.6 （2分）? 116.6（2分）
本题解析：（1）考查硬水的概念。含有较多Ca2＋、Mg2＋的水是硬水。在加热的条件下，碳酸氢盐可以分解生成碳酸盐，C a2++ 2 HCO3－ CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O( 或Mg2++2HCO3－MgCO3↓+CO2↑+H2O 、MgCO3+2H2O=Mg(OH)2+CO2↑+H2O )；
（2）①活性炭的作用为吸附水中的有机物（或去除水中的异味）②O3消毒的优点是反应产物无毒无害，A为阳离子交换树脂，B为阴离子交换树脂，水中的Ca2+、Mg2+会与阴离子树脂中的OH- 生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀造成堵塞，损坏离子交换树脂；
（3）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法．在外加电场的作用下，水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动，如果在中间加上一种交换膜，就可能达到分离浓缩的目的．所以电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力．故答案为：反渗透法；电势差（或电场力）；
（4）因为水的电离程度极小，所以纯水是几乎不导电的，因此要检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率；
（5)c（Ca2＋）为1.0×10-3mol·L－1，c（Mg2＋）为5.0×10-4mol·L－1，c（HCO3－）为8.0×10-4mol·L－1．如用药剂软化该1000L，
n（Ca2＋）=1000L×1.0×10-3mol·L－1=1mol，n（Mg2＋）=1000L×5.0×10-4mol·L－1=0.5mol，n（HCO3－）=1000L×8.0×10-4mol·L－1=0.8mol，
加入氢氧化钙发生的反应为：
Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2↓?
0.5mol 1mol?
HCO3－+OH－=CO32－+H2O
0.8mol 0.8mol
共需要n（OH－）=1.8mol，
则需要Ca(OH)2的质量为1.8mol×
×74g·mol－1=66.6g，
水溶液中Ca2＋物质的量为1mol+0.9mol=1.9mol，
其中需要加入的碳酸根离子为1.9mol-0.8mol=1.1mol，其质量为1.1mol×106g·mol－1=116.6g，
故答案为：66.6；116.6。
本题难度：一般
5、选择题 铸造硬币所用合金的实际价值比其面值
A．高
B．低
C．相等
D．高或相等
参考答案：C ?
本题解析：硬币的实际价值与其面值等价。
本题难度：一般