时间:2017-07-27 11:09:53
1、填空题 (10分）
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。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑(一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：
（1）上述工艺回收到的产物有?
（2）Li原子的最外层电子数是?，废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是___________________________________________
（3）碱浸时主要反应的化学方程式为?。
（4）最后一步过滤应趁热过滤，原因是?
参考答案：（1）LiCoO2、Al（OH）3、CoSO4
（2）1，隔绝空气和水
（3）2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
（4）防止析出硫酸钠晶体。
本题解析：（1）根据流程图可知，回收到的产物有Al（OH）3、CoSO4和Li2CO3。（2）Li是3号元素，最外层一个电子。锂与钠为同一主族，易与水和氧气反应，所以要隔绝空气和水（3）碱浸时，只有铝箔能跟NaOH反应。Na2CO3与LiSO4反应生成Li2CO3沉淀和Na2SO4溶液，Na2SO4溶液冷却会析出固体，所以要趁热过滤。
本题难度：一般
2、实验题 (16分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
（1）制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O，该水解反应的化学方程式为 ?。再经过滤、水洗除去其中的Cl–，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。检验TiO2·xH2O中Cl–是否被除净的方法是?。
（2）用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3+，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题：
①配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是?；
②滴定终点的现象是?。
③滴定分析时，称取TiO2（摩尔质量为M g·mol－1）试样w g，消耗c mol·L－1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为?。
④下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果?。
若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果?。
参考答案：（1） TiCl4+(2+x) H2O
TiO2·xH2O↓+4HCl（3分）
取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl-已除净。（2分）
（2）①抑制 NH4Fe(SO4)2水解（2分）?②溶液变成红色（2分）
③
?（3分）?④偏高（2分）?偏低（2分）
本题解析：
⑴水解反应的化学方程式TiCl4+(2+x) H2O TiO2·xH2O↓+4HCl，注意含不定项系数的方程的配平。检验Cl―的方法，取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl-已除净。⑵①加入一定量H2SO4的原因：NH4＋和Fe2＋都能发生水解，溶液呈酸性，加H2SO4提高H2SO4的浓度，抑制 NH4Fe(SO4)2水解。②滴定终点的现象是溶液变成红色
③ω(TiO2)=
④NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使读出的V增大，测定结果偏高；若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，读出的体积变化量偏小，即V值偏小，使测定结果偏低。
本题难度：一般
3、填空题 (1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )。
A．2HgO
2Hg+O2↑
B．Fe3O4+4CO
3Fe+4CO2
C．2MgO
2Mg+O2↑
D．2Ag2O4Ag+O2↑
(2)简要说明不符合工业实际的原因: 。?
参考答案：(1)C
(2)MgO熔点高,电解耗能大,实际工业生产中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁
本题解析：C项中MgO的熔点很高,因而电解熔融态的MgO需要消耗很多的能量。现实工业生产中冶炼镁用电解熔融态的MgCl2。
本题难度：简单
4、填空题 (14分)
LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：
已知：HCl的沸点是－85.0 ℃，HF的沸点是19.5 ℃。
（1）第①步反应中无水HF的作用是?、?。反应设备不能用玻璃材质的原因是?(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的?溶液冲洗。
（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PCl5极易水解，其产物为两种酸，写出PCl5水解的化学方程式：?。
（3）第④步分离采用的方法是?；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是?。
（4）LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg。测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为?mol(用含有w、n的代数式表示)。
参考答案：
（1）反应物?溶剂? SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O? NaHCO3
（2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF
（3）过滤?冷凝
（4）
本题解析：
试卷分析：（1）固体+液体生成新的物质及饱和溶液，故是反应物和溶剂的作用；玻璃的主要成份为硅酸盐和二氧化硅，能与HF反应；HF具有弱酸性，故用弱碱进行中和。
（2）PF5中P为+5价，F为-1价，故水解为H3PO4和HF。
（3）固液的分离可用过滤的方法；HF和HCl的分离，可用其沸点不一样（HF中存在氢键），进行分离，故降低温度；HF先变为液体；
（4）根据守恒可以得到；设LiPF6为xmol，LiF为ymol；根据Li守恒，有x+y=n，根据质量有152x+26y=w；可以解得。
本题难度：一般
5、选择题 随着社会的发展，复合材料是一类新型的有发展前途的材料， 目前复合材料最主要的应用领域是
[? ]
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单