2．新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位.可用作节能环保电动汽车的动力电池．磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料.它的制备方法如下:方法一:将碳酸锂.乙酸亚铁[(CH3CO——青夏教育精英家教网—

2．新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节能环保电动汽车的动力电池．磷酸亚铁锂（LiFePO₄）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁[（CH₃COO）₂Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出．
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀．沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂．
方法三：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．其主要工艺流程如图：

已知：2LiAl（SiO₃）₂+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;250-300℃\;}}{\;}$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

请回答下列问题：
（1）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有H₂OCO₂、NH₃（填化学式）等气体生成．
（2）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为Fe+H₂PO₄^-+Li⁺-2e^-=LiFePO₄+2H⁺
（3）在方法三中，从滤渣Ⅰ中可分离出Al₂O₃，如图所示．

①请写出生成沉淀的离子方程式Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺
②滤渣Ⅱ的主要成分是：Mg（OH）₂、CaCO₃（填化学式）．
③写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式2FePO₄+Li₂CO₃+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2LiFePO₄+3CO↑．
（4）在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一的结构简式如下：

，写出该单体与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：

．
（5）磷酸铁锂动力电池（简称LFP）是一种高效、长寿命的二次电池，其工作原理为：C₆Li+FePO₄$?_{充电}^{放电}$C₆Li_（1-x）+（1-x）FePO₄+xLiFePO₄，电池充电时，阳极中的Li⁺通过聚合物隔膜向阴极迁移；在放电时，负极中Li⁺的通过隔膜向正极迁移．充电时的阴极反应式C₆Li_（1-x）+xLi⁺+xe^-═C₆Li，若用该电池电解精炼铜，阴极质量增重12.8g，则电池中经过聚合物隔膜的Li⁺数目为0.4N_A．

1．高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂•6H₂O）具有很高的经济价值，工业上用w kg难溶于水的碳酸锶（SrCO₃）为原料（含少量钡和铁的化合物等），共制备高纯六水氯化锶晶体（a kg）的过程为：

已知：Ⅰ．SrCl₂•6H₂O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水．
Ⅱ．有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表：

氢氧化物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂
开始沉淀的pH	1.5	6.5
沉淀完全的pH	3.7	9.7

（1）操作①加快反应速率的措施有加热、充分搅拌、适当增加盐酸浓度等（写一种）．操作①中盐酸能否改用硫酸，其理由是：不能，否则会大量生成硫酸锶的沉淀，减少产物生物
（2）酸性条件下，加入30% H₂O₂溶液，将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至4时，宜用的试剂为B．
A．氨水 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．碳酸钠晶体
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是Fe（OH）₃、BaSO₄ （填化学式）．
（5）工业上完成操作③常用的设备有：B
A分馏塔 B 离心机 C 热交换器 D 反应釜
（6）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是B
A．40～50℃B．50～60℃C．60～70℃D．80℃以上．
（7）已知工业流程中锶的利用率为90%根据以上数据计算工业碳酸锶的纯度：$\frac{1480a}{267W×9}$×100%．

20．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族．C原子核内质子数等于A和B的原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍．试根据以上叙述回答：
（1）A与B形成的三原子分子的结构式是O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物的化学式是Na₂O₂，含有的化学键有离子键、非极性共价键（填化学键类型），属于离子化合物．
（2）如何来证明A和C酸性的强弱Na₂SiO₃+H₂O+CO₂=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓（或Na₂SiO₃+2H₂O+2CO₂=2NaHCO₃+H₂SiO₃↓）（用化学方程式表示）．

19．电子级钴氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物．其工业制取流程如图1：

（1）滤渣A的成分除Co的磷酸盐和Fe（OH）₃外还有Si （填化学式）．
（2）加入Co₃（PO₄）₂的目的是调节溶液pH，保证Co²⁺不沉淀，而使铁离子全部沉淀．
（3）Co与稀硝酸反应生成Co²⁺的离子方程式为3Co+8H⁺+2NO₃^-═3Co²⁺+4H₂O+2NO↑．
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如图2：
写出C点物质的化学式：Co₃O₄．
（5）上述制备过程中采用草酸盐作为沉淀剂，由于生产成本较高，某科研小组研究从钴渣酸浸液（主要成分为CoSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃）出发，以碳铵（NH₄HCO₃）代替草酸盐作沉淀剂，并由此制备氧化钴．请结合相关信息，补充完整实验步骤．
已知：a．金属离子生成氢氧化物沉淀pH如下表（开始沉淀pH按金属离子1.0mol/L计算）

	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Al³⁺	3.0	5.0
Co²⁺	7.2	9.2

b．CoSO₄与NH₄HCO₃反应时，母液中钴离子含量与溶液pH关系图如图3：
由钴渣酸浸液制备氧化钴的实验步骤依次为：
①往钴渣酸浸液中滴加NaOH溶液，调节溶液pH（5.0，7.2），使Fe³⁺、Al³⁺ 沉淀完全；
②过滤；③配制一定浓度的碳铵溶液，缓慢加入到滤液中，搅拌，控制pH至7.0左右，使Co²⁺沉淀完全，过滤；
④将蒸馏水加热至70℃以上，洗涤CoCO₃沉淀3次，干燥；⑤400℃焙烧3h，得产品氧化钴．

18．

乙醇的沸点是78℃，能与水以任意比混溶，易与氯化钙结合生成配合物．乙醚的沸点为34，.6℃，难溶于水，乙醚极易燃烧．实验室制乙醚的反应原理是2CH₃CH₂OH$→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂-O-CH₂CH₃（乙醚）+H₂O
实验步骤：
Ⅰ．乙醚的制备
在分液漏斗中加入2mL 95%的乙醇，在一干燥的三颈烧瓶中放入12mL 95%的乙醇，在冷水浴中的冷却下边摇动边缓慢加入12mL浓硫酸，使混合均匀，并加入2粒沸石．实验装置如图：将反应瓶放在电热套上加热，使温度迅速地上升到140℃，开始由分液漏斗慢慢滴加乙醇，控制流速并保持温度在135～140℃之间．待乙醇加完后，继续反应10min，直到温度上升到160℃止．关闭热源，停止反应．
Ⅱ．乙醚的精制
将馏出物倒入分液漏斗中，依次用8mL 15% NaOH溶液、8mL饱和食盐水洗涤，最后再用8mL饱和氯化钙溶液洗涤2次，充分静置后分液．将乙醚倒入干燥的锥形瓶中，用块状无水氯化钙干燥．待乙醚干燥后，加入到蒸馏装置中用热水浴蒸馏，收集33～38℃的馏分．
请根据上述信息，完成下列问题：
（1）乙醚的制备和精制过程中都需要使用沸石，其作用是防止暴沸，如果实验中忘记加沸石，需要怎么处理？停止加热，冷却后补加沸石．
（2）乙醚的制备和精制过程中都需要使用温度计，其水银球位置是否相同？否（填“是”或“否”），原因是制备要控制反应液的温度，水银球要放在反应液里；蒸馏要测馏份的温度，要放在支管口处
（3）仪器C的名称为（直形）冷凝管．
（4）如果温度太高，将会发生副反应，产物是乙烯．
（5）精制乙醚中，加入15% NaOH溶液的作用是除去酸性杂质，加入饱和氯化钙溶液的作用是除乙醇．

17．某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图1），以环己醇制备环己烯

已知：

	密度（g/cm³）	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	-103	83	难溶于水

（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lml浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①A采用水浴加热的优点是均匀受热，容易控制反应温度．
②试管C置于冰水浴中的目的是试管C置于冰水浴中．
（2）制备精品  ①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在上层（填上或下），分液后用c（填字母，单选）洗涤．
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄     c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按图2装置蒸馏，冷却水从g口进入（填g或f）．蒸馏时要加入生石灰，目的是生石灰吸收水分，便于蒸馏出更纯净的产品．
③收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是c（填字母，单选）．
a．蒸馏时从70℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是bc．
a．用酸性高锰酸钾溶液     b．用金属钠     c．测定沸点．

16．亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛；外观与食盐非常相似，但毒性较强．某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：
（一）鉴别NaCl和NaNO₂
（1）测定溶液pH
用PH试纸分别测定0.1mol•L^-1两种盐溶液的pH，测得NaNO₂溶液呈碱性．NaNO₂溶液呈碱性的原因是NO₂^-+H₂O?HNO₂+OH^-（用离子方程式解释）．NaNO₂溶液中c（HNO₂）=c（OH^-）-c（H⁺）（用溶液中其它离子的浓度关系式表示）
（2）沉淀法：取2mL0.1mol•L^-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液．两只试管均产生白色沉淀．分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO₂溶液的试管中沉淀溶解．
该温度下K_sp（AgNO₂）=2×10^-8 K_sp（AgCl）=1.8×10^-10则反应AgNO₂（s）+Cl^-（aq）?AgCl（s）+NO₂^-（aq）的化学平衡常数K=$\frac{100}{9}$（计算结果写成分数）．
（二）实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）备制亚硝酸钠．

已知：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；②酸性条件下，NO和NO₂都能与MnO₄^-反应生成NO₃^-和Mn²⁺；Na₂O₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色．
（1）加热装置A前，先通一段时间N₂，目的是排出装置中的空气．
（2）装置B的作用是吸收A中反应生成的二氧化氮气体，生成硝酸，与铜再反应生成一氧化氮气体．仪器C的名称为干燥管，其中盛放的药品为碱石灰（填名称）．
（3）装置F中KMnO₄溶液与NO发生反应的离子方程式为3MnO₄^-+5NO+4H⁺=5NO₃^-+3Mn²⁺+2H₂O．

15．电子级钴氧化物用于半导体工业和电子陶瓷等领域，是一种纯度很高的氧化物，其工业制取流程如下：

（1）滤渣A的成分除过量的Co的磷酸盐和Fe（OH）₃外还有Si（填化学式）．
（2）加入CO₃（PO₄）₂的目的是调节溶液pH，保证Co²⁺不沉淀，而使铁离子全部沉淀．
（3）Co与稀硝酸反应生成 Co²⁺的离子方程式为：3Co+8H⁺+2NO₃^-═3Co²⁺+4H₂O+2NO↑．
（4）滤渣B经过反复洗涤、干燥后，进行灼烧，其热重分析图如图1，写出C点物质的化学式：Co₃O₄

（5）上述制备过程中采用草酸盐作为沉淀剂，由于生产成本较高，某科研小组研究从钴渣酸浸液（主要成分为CoSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃）出发，以碳铵（NH₄HCO₃）代替草酸盐作沉淀剂，并由此制备氧化钴．请结合相关信息，补充完整实验步骤．
已知：a．金属离子生成氢氧化物沉淀pH如下表（开始沉淀pH按金属离子1mol/L计算）

	开始沉淀的pH	完全溶解的pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Al³⁺	3.0	5.0
Co²⁺	7.2	9.2

b．CoSO₄与NH₄HCO₃反应时，母液中钴离子含量与溶液pH关系图如图2，
由钴渣酸浸液制备氧化钴的实验步骤依次为：
①往钴渣酸浸液中滴加NaOH溶液，调节溶液pHpH（5.0，7.2），使Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全；
②过滤；③配制一定浓度的碳铵溶液，缓慢加入到滤液中，搅拌，控制pH至7.0左右，使Co²⁺沉淀完全，过滤；
④将蒸馏水加热至70℃以上，洗涤CoCO₃沉淀3次，干燥；
⑤400℃焙烧3h，得产品氧化钴．

14．用菱锰矿（主要含MnCO₃、FeCO₃、Al₂O₃、SiO₂）制备MnSO₄•H₂O的工艺流程如下：
Ⅰ．向菱锰矿中加入过量稀H₂SO₄，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量MnO₂，过滤；
Ⅲ．调节滤液pH=a，过滤；
Ⅳ．浓缩、结晶、分离、干燥得到产品；
Ⅴ．检验产品纯度．
（1）步骤Ⅰ中，滤渣的主要成分是SiO₂．
（2）将MnO₂氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：
1MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=1 Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O
（3）与选用Cl₂作为氧化剂相比，MnO₂的优势主要在于：原料来源广、成本低、可避免环境污染、不会引入Cl^-，使制得的MnSO₄?H₂O产品更纯净．
（4）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH

	Al（OH）₃	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃	Mn（OH）₂
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5	7.6
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8	10.2

注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L
步骤Ⅲ中a的取值范围是4.7≤a＜7.6．
（5）步骤Ⅴ，通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度．
已知一定条件下，MnO₄^-与Mn²⁺反应生成MnO₂．取x g产品配成溶液，用0.1mol/L KMnO₄溶液滴定，消耗KMnO₄溶液y mL，产品中锰元素的质量分数为$\frac{1.5y×1{0}^{-4}×55}{x}$．

13．（1）写出下列基团（或官能团）的名称或结构简式：
-CH₂CH₃乙基、-OH羟基、碳碳双键

（2）某烷烃的分子量为 72，跟氯气反应生成的一氯代物只有一种，该烷烃的结构简式为

．
（3）按要求表示下列有机物：
?4，4，5-三甲基-2-己炔（写出结构简式）?CH₃C≡C-C（CH₃）₂CH（CH₃）₂?2，2-二甲基-3-乙基-4-异丙基壬烷（写出结构简式）CH₃C（CH₃）₂CH（C₂H₅）CH（CCH₃CH₃）CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃．

0 156470 156478 156484 156488 156494 156496 156500 156506 156508 156514 156520 156524 156526 156530 156536 156538 156544 156548 156550 156554 156556 156560 156562 156564 156565 156566 156568 156569 156570 156572 156574 156578 156580 156584 156586 156590 156596 156598 156604 156608 156610 156614 156620 156626 156628 156634 156638 156640 156646 156650 156656 156664 203614

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