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锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO
2
)、导电剂乙炔黑和铝箔等.充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi
+
+xe
-
═Li
x
C
6
.现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出).
回答下列问题:
(1)LiCoO
2
中,Co元素的化合价为
+3
+3
.
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式
2Al+2OH
-
+2H
2
O=2AlO
2
-
+3H
2
↑
2Al+2OH
-
+2H
2
O=2AlO
2
-
+3H
2
↑
.
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式
2LiCoO
2
+3H
2
SO
4
+H
2
O
2
△
.
Li
2
SO
4
+2CoSO
4
+O
2
↑+4H
2
O
2H
2
O
2
△
.
2H
2
O+O
2
↑
2LiCoO
2
+3H
2
SO
4
+H
2
O
2
△
.
Li
2
SO
4
+2CoSO
4
+O
2
↑+4H
2
O
2H
2
O
2
△
.
2H
2
O+O
2
↑
;可用盐酸代替H
2
SO
4
和H
2
O
2
的混合液,但缺点是
有氯气生成,污染较大
有氯气生成,污染较大
.
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式
CoSO
4
+2NH
4
HCO
3
=CoCO
3
↓+(NH
4
)
2
SO
4
+CO
2
↑+H
2
O
CoSO
4
+2NH
4
HCO
3
=CoCO
3
↓+(NH
4
)
2
SO
4
+CO
2
↑+H
2
O
.
(5)充放电过程中,发生LiCoO
2
与Li
1-x
CoO
2
之间的转化,写出放电时电池反应方程式
Li
1-x
CoO
2
+Li
x
C
6
=LiCoO
2
+6C
Li
1-x
CoO
2
+Li
x
C
6
=LiCoO
2
+6C
.
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是
Li
+
从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中
Li
+
从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中
.在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有
Al(OH)
3
、CoCO
3
、Li
2
SO
4
Al(OH)
3
、CoCO
3
、Li
2
SO
4
(填化学式).
下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO
3
固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
A.A
B.B
C.C
D.D
分子式为C
5
H
10
O
2
的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯共有( )
A.15种
B.28种
C.32种
D.40种
已知K
sp
(AgCl)=1.56×10
-10
,K
sp
(AgBr)=7.7×10
-13
,K
sp
(Ag
2
CrO
4
)=9.0×10
-12
.某溶液中含有Cl
-
、Br
-
和CrO
4
2-
浓度均为0.010mol?L
-1
,向该溶液中逐滴加入0.010mol?L
-1
的AgNO
3
溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
A.Cl
-
、Br
-
、CrO
2-
4
B.CrO
2-
4
、Br
-
、Cl
-
C.Br
-
、Cl
-
、CrO
4
2-
D.Br
-
、CrO
2-
4
、Cl
-
银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag
2
S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去.下列说法正确的是( )
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag
2
S被还原生成单质银
C.该过程中总反应为2Al+3Ag
2
S?6Ag+Al
2
S
3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag
2
S转化为白色AgCl
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )
A.W
2-
、X
+
B.X
+
、Y
3+
C.Y
3+
、Z
2-
D.X
+
、Z
2-
香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.香叶醇的分子式为C
10
H
18
O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是( )
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示.
t/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
(1)根据左表中数据,在图1中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线:
(2)体系中发生反应的化学方程式是
X+2Y?2Z
X+2Y?2Z
;
(3)列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率:
0.083mol?L
-1
?min
-1
0.083mol?L
-1
?min
-1
;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于
45%
45%
;
(5)如果该反应是放热反应.改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如图2所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:①
升高温度
升高温度
②
加入催化剂
加入催化剂
③
增大压强
增大压强
.
.联氨(N
2
H
4
)及其衍生物是一类重要的火箭燃料.N
2
H
4
与N
2
O
4
反应能放出大量的热.
(1)已知:2NO
2
(g)?N
2
O
4
(g),N
2
O
4
为无色气体.
①在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H
<
<
0(填写“>”、“<”、“=”)
②一定温度下,在密闭容器中反应2NO
2
(g)?N
2
O
4
(g)达到平衡,达到平衡状态的标志
ACE
ACE
.
A单位时间内生成n mol N
2
O
4
的同时生成2nmolNO
2
B用NO
2
、N
2
O
4
的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:1的状态
C混合气体的颜色不再改变的状态
D混合气体的密度不再改变的状态
E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③其他条件不变时,下列措施能提高NO
2
转化率的是
BC
BC
(填字母)
A 减小NO
2
的浓度 B 降低温度 C 增大压强 D 升高温度
④17℃、1.01×10
5
Pa,往10L密闭容器中充入NO
2
,达到平衡时,c(NO
2
)=0.2mol?L
-1
、c(N
2
O
4
)=0.16mol?L
-1
.请计算反应初始时,充入NO
2
的物质的量;请计算该温度下该反应的平衡常数K;请计算该温度下反应N
2
O
4
(g)?2NO
2
(g)的平衡常数K.(请写出计算过程)
(2)25℃时,1molN
2
H
4
(l)与足量N
2
O
4
(l)完全反应生成N
2
(g)和H
2
O(l),放出612.5kJ的热量.
请写出该反应的化学方程式:
2N
2
H
4
(l)+N
2
O
4
(l)=3N
2
(g)+4H
2
O(l)△H=-1225KJ/mol
2N
2
H
4
(l)+N
2
O
4
(l)=3N
2
(g)+4H
2
O(l)△H=-1225KJ/mol
.
0
16596
16604
16610
16614
16620
16622
16626
16632
16634
16640
16646
16650
16652
16656
16662
16664
16670
16674
16676
16680
16682
16686
16688
16690
16691
16692
16694
16695
16696
16698
16700
16704
16706
16710
16712
16716
16722
16724
16730
16734
16736
16740
16746
16752
16754
16760
16764
16766
16772
16776
16782
16790
203614
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