摘要：5．由给定废料.回收.提取或制备某一物质. 制备实验方案设计.主要涉及原料.基本化学反应原理.实验程序和仪器.设备.核心是原料.由原料可确定反应原理.推导出实验步骤及所用仪器. 学法建议 制备实验方案设计可考查各个层次的多种能力.特别是创新能力.从发展趋势看.今后高考对考生设计简单实验能力的考查将予以较多的关注和尝试.但考虑到高考的时限性.加之理科综合考试的形式.这种题的难度将不会太大.建议本节复习应掌握以下几点:
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一种含铝、锂、钴的电子废料中，铝以铝箔的形式存在，钴以Co3O4的形式存在（吸附在铝箔的单面或双面），锂混杂于其中．从该废料中回收Co3O4的工艺流程如下：
（1）溶液A的溶质的主要成分为
（2）钴渣中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液可以浸出钴离子，则浸出钴离子的离子方程式为（产物中只有一种酸根）
（3）在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴离子，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴离子的主要原因：
（4）加入NaF的反应为：Li++F-?LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=
（5）加入30%Na2CO3溶液的作用是
（6）在空气中锻烧CoCO3生成Co3O4的化学方程式是
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（1）溶液A的溶质的主要成分为
NaAlO2、LiOH
NaAlO2、LiOH
．（填化学式）（2）钴渣中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液可以浸出钴离子，则浸出钴离子的离子方程式为（产物中只有一种酸根）
4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O
4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O
．（3）在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴离子，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴离子的主要原因：
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境（或盐酸挥发污染环境，合理答案均可）
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境（或盐酸挥发污染环境，合理答案均可）
．（4）加入NaF的反应为：Li++F-?LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=
1/[c（Li+）?c（F-）]
1/[c（Li+）?c（F-）]
．（5）加入30%Na2CO3溶液的作用是
沉淀钴离子（或形成CoCO3沉淀）
沉淀钴离子（或形成CoCO3沉淀）
．（6）在空气中锻烧CoCO3生成Co3O4的化学方程式是
6CoCO3+O2
2Co3O4+6CO2
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6CoCO3+O2
2Co3O4+6CO2
．
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（2013?安徽模拟）铜陵有色股份有限公司电线电缆厂属国家电线电缆、绕组线行业专业生产厂．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．
甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：
乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O），于是他提出了另一套方案：
（1）甲方案的①、③两个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为
（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：
丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁粉会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．
请提出你的想法：
（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．如果直接排放掉滤液，不仅造成了浪费，还会
（5）若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%，问每1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸
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甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：
乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H2SO4+O2
| ||
（1）甲方案的①、③两个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①
2Cu+O2
2CuO
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2Cu+O2
2CuO
； ③
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Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
．（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为
乙
乙
（填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾
甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾
．（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：
将Cu完全置换出来
将Cu完全置换出来
．丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁粉会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．
请提出你的想法：
所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥
所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥
．（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．如果直接排放掉滤液，不仅造成了浪费，还会
造成水污染或环境污染
造成水污染或环境污染
．（5）若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%，问每1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸
4900
4900
g，需水3060
3060
mL（水的密度为1.0g/mL），在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中，边加边搅拌
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中，边加边搅拌
．一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3?CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中．从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如图1所示：
（1）过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为
（2）过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴．则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）3，碳酸钠溶液在产生Al（OH）3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式
（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，请写出在过程Ⅳ中起的作用是
（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是
A、c（Na+）=2c（CO32-）
B、c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）
C、c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）
D、c（OH-）-c（H+）═c（HCO3-）+2c（H2CO3）
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液．CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水．如图是粉红色的CoCl2?6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是
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（1）过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
．（2）过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴．则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
．在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境
．（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）3，碳酸钠溶液在产生Al（OH）3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
．（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，请写出在过程Ⅳ中起的作用是
调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3
调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3
．（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是
BCD
BCD
（填序号）．A、c（Na+）=2c（CO32-）
B、c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）
C、c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）
D、c（OH-）-c（H+）═c（HCO3-）+2c（H2CO3）
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液．CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水．如图是粉红色的CoCl2?6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是
CoCl2?2H2O
CoCl2?2H2O
．（15分）
玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
（1）酚醛树脂有苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中____________加入甲醛，且反应釜应装有________装置。
（2）玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、______和石灰石（或长石）高温熔融而成，主要反应的化学方程式为_____________________________________。
（3）玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。玻璃钢具有___________等优异性能（写出亮点即可）。
（4）下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_________。
a．深埋 b．粉碎后用作树脂填料
c．用作燃料 d．用有机溶剂将其溶解，回收树脂
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一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：
（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 。
（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根） 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。
（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。
A．c(Na+) = 2c(CO32-)
B．c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)
C．c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)
D．c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。
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