时间:2025-06-26 03:07:35
1、填空题 新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。Li2MSiO4（M＝Mn、Fe、Co等）是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料，在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。下面列出了两种制备Li2FeSiO4的方法：
（1）固相法中制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行，其原因是___________；根据已有信息，以下判断正确的是________________。
①该反应是氧化还原反应?
②该反应一定是吸热反应
③Li2SiO3?和Li2FeSiO4属于硅酸盐
（2）溶胶－凝胶法中，检验溶液中有胶体产生的方法是____________；实验中若制得1mol?Li2FeSiO4，整个反应过程中转移电子的物质的量为________________。
（3）以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极，含Li＋的导电固体为电解质的锂离子电池，充、放电的总反应式可表示为Li2FeSiO4
Li＋LiFeSiO4，该电池放电时，负极是________，正极反应式为__________________。
（4）三种Li2MSiO4的性能对比如下图所示。实际应用时，常用来源丰富的铁元素生产的
Li2FeSiO4作电极材料，使用该电极材料的另一个优点是___________________。 
参考答案：（1）防止Fe2+被氧化或Fe2+易被氧化；③?
（2）用一束光照射溶液，若溶液中有一条光亮的通路，即证明溶液中有胶体产生（或丁达尔效应）；?1?mol
（3）嵌有Li的石墨或Li；LiFeSiO4＋Li+＋e-=Li2FeSiO4
（4）Li2FeSiO4充电时脱去Li+所需的电压低
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只，锂电池消耗量巨大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的，回收利用锂资源成为重要课题。某研究小组对某废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料，成份为LiMn2O4、石墨粉和铝箔)进行回收研究，工艺流程如下：
已知：Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。 
（1）废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作，其目的是_______________。
（2）废旧电池可能由于放电不完全而残留有锂单质，为了安全对拆解环境的要求__________________________。
（3）写出反应④生成沉淀X的离子方程式：________________________?。
（4）己知LiMn2O4中Mn的化合价为+3和+4价，写出反应②的化学反应方程式：_____________________________。
（5）生成Li2CO3的化学反应方程式为___________________。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小，最后一步过滤时应______________。
参考答案：（1）增大接触面积，加快反应速率
（2）隔绝空气和水分
（3）CO2+AlO2–+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3–
（4）4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2?Li2SO4+2H2O
（5）Li2SO4+Na2CO3＝Na2SO4+Li2CO3↓；趁热过滤
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图
已知：
①钴与盐酸反应的化学方程式为Co+2HCl=CoCl2+H2↑。
②CoCl2·6H2O的熔点为86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
请回答下列问题：
(1)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点是
___________________
(2)加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是_______________。
(3)操作I包含3个基本实验操作，它们是____________和过滤。
(4)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是______________________。
(5)为测定产晶中CoCl2·6H2O的含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是__________________。
(6)在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，采用的方法是_____________。
参考答案：(1)减少有毒气体的排放，防止大气污染，防止产品中混有硝酸盐
(2)5.2～7.6
(3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)降低烘干温度，防止产品分解
(5)样品中含有NaCl杂质，烘干时失去了部分结晶水
(6)将产品溶于乙醚，过滤后，再蒸馏
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 硫酸镁又名泻盐，是一种重要的无机化工产品，用途十分广泛。某化工厂从该厂的工业废渣（主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质）中提取回收MgSO4．7H2O的主要工艺流程如下。 
请仔细阅读所给内容，回答下列问题。
(1)滤渣B的主要成分的化学式为__________。
(2)操作I的名称是__________，如何检验滤渣A已经洗涤干净：_____________。
(3)写出废渣与稀硫酸反应的化学方程式___________。
参考答案：(1) CaSO4
(2)趁热过滤；将滤渣A 洗涤一次，然后取洗涤液，加入少量氯化钡，如不产生沉淀，表明已洗涤干净
(3) MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+ CO2↑、CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 【三选一—选修化学与技术】
晶体硅可用作制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法。 
请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）。
(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有__（填反应的代号“I~Ⅳ”）。
(2)A、B、C三种气体在上述生产过程中可循环利用的是___；在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___。
(3)化合物甲的用途很广，有些已应用于高、精、尖科技领域。通常可作建筑工业和造纸工业上的黏合剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373~1 623 K反应生成化合物甲，其化学方程式为___。
(4)利用反应Ⅲ能制得纯硅的原因是___。
(5)已知反应Ⅳ中产物的总能量比反应物的总能量低，则在密闭容器内反应Ⅳ达到平衡，改变下列 条件，气体B的物质的量增大的是___。
a．缩小容器的容积
b．降低反应体系的温度
c．加入少量NaOH固体（生成物在此温度下不分解）
d．加入少量催化性能更好的催化剂
(6)金属镍(Ni)与气体A能形成常温下为液态的Ni(A)4、利用Ni(A)4的生成与分解可以制得纯度很高的纳米镍，写出Ni( A)4在423K时分解的化学方程式___。
参考答案：(1)I、Ⅱ、Ⅲ
(2)CO、HCl；CO2
(3)SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑
(4)反应体系中只有Si是固体，其他物质在1357?K下均为气体且在Si 中不溶解
(5)b
(6)Ni(CO)4
Ni+4CO↑
本题解析：
本题难度：一般