20.锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源.工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂.其中一种工艺流程如图:

已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如表:
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:Li2O•Al2O3•4SiO2.
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀.
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Ca2++CO32-═CaCO3↓.
(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称过滤,洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水 (选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗.
(5)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2.
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
| 完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
| Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:Li2O•Al2O3•4SiO2.
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀.
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Ca2++CO32-═CaCO3↓.
(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀,写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称过滤,洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水 (选填“热水”或“冷水”),你选择的理由是Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗.
(5)电解熔融氯化锂生产锂时,阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是:加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2.
19.A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大.其中A、D元素同主族,B、C元素同周期;由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物,甲、乙、丙、丁为其中的四种,它们的元素组成如表所示:
常温下,甲物质为气体,密度略小于空气;乙物质为液体;丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物.请填写下列空白:
(1)丙物质的化学式为NaH,丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为1:2.
(2)若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为akJ,试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2 (g);△H=-4a kJ/mol.
(3)研究表明乙物质具有弱酸性,则乙物质在水中的电离方程式为H2O2?H++HO2-.
(4)某同学设计了一个以结构简式是BA3-CA的物质为燃料的电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如图1:

①写出ⅰ中通入该物质这一极的电极反应式CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式2 H2O-4e-=O2↑+4 H+;在t2时所得溶液的pH约为1.
| 化合物 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| 组成元素 | B、C | A、C | A、D | C、D |
(1)丙物质的化学式为NaH,丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为1:2.
(2)若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为akJ,试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2 (g);△H=-4a kJ/mol.
(3)研究表明乙物质具有弱酸性,则乙物质在水中的电离方程式为H2O2?H++HO2-.
(4)某同学设计了一个以结构简式是BA3-CA的物质为燃料的电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,其装置如图1:
①写出ⅰ中通入该物质这一极的电极反应式CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
②理论上ⅱ中两极所得气体的体积随时间变化的关系如坐标图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式2 H2O-4e-=O2↑+4 H+;在t2时所得溶液的pH约为1.
18.某充电宝锂离子电池的总反应为:xLi+Li1-xMn2O4$?_{充电}^{放电}$LiMn2O4,某手机镍氢电池总反应为:NiOOH+MH$?_{充电}^{放电}$M+Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确的是( )
| A. | 锂离子电池放电时Li+向正极迁移 | |
| B. | 锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:LiMn2O4-xe-═Li1-xMn2O4+xLi+ | |
| C. | 如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 | |
| D. | 镍氢电池放电时,负极的电极反应式:MH+OH--e-═H2O+M |
11.将0.20mol•L-1的NH3•H2O溶液和0.10mol•L-1的HCl溶液等体积混合,充分反应后,下列有关该溶液中各粒子浓度的关系不正确的是( )
0 157732 157740 157746 157750 157756 157758 157762 157768 157770 157776 157782 157786 157788 157792 157798 157800 157806 157810 157812 157816 157818 157822 157824 157826 157827 157828 157830 157831 157832 157834 157836 157840 157842 157846 157848 157852 157858 157860 157866 157870 157872 157876 157882 157888 157890 157896 157900 157902 157908 157912 157918 157926 203614
| A. | c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) | B. | c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) | ||
| C. | c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.10mol•L-1 | D. | c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) |