2020-2021备战高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练及答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练及答案解析一、化学反应速率与化学平衡1．锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。已知：LiCoO2难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：（1）LiCoO2中Co的化合价是__。（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。（3）浸出剂除了H2O2外，也可以选择Na2S2O3，比较二者的还原效率H2O2__(填“>或”“<”)Na2S2O3(还原效率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的

2、物质的量)。（4）提高浸出效率的方法有__。（5）利用Cyanex272萃取时，pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知，用Cyanex272萃取分离时，最佳pH是__。（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR=Co2++2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。-15[Ksp(Ni(OH)2=2×10]（8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。已知：提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、NaF。【答案】+32LiCoO+6H++H2O

3、2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O<适当升高温度，适当增加H2SO4浓度5.5H2SO47.5①NaOH②Ni(OH)2③NaF【解析】【分析】(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算；(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式；(3)根据等物质的量H2O2和Na2S2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断；(4)提高浸出效率即提高化学反应速率；(5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范

4、围；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质；(7)根据Ksp(Ni(OH)2的表达式进行计算；(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。【详解】(1)LiCoO中O元素为-2价，Li为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0进行计算得2Co的化合价为+3价；(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O；(3)1molH2O作为还原剂转移2m

5、ol电子，1molNa2SO作为还原剂转移8mol电子，则223Na2S2O3的还原效率更高；(4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加H2SO4浓度等；(5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围，所以最佳pH是5.5；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择H2SO4；2+1.18-(7)c(Ni)=mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时，c(OH)＝59Ksp(NiOH2)21015-6.5==10mol/L，则pH=14-6.5=7.5；0.02

6、0.02(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀，所以选用NaOH，则Ni(OH)2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF生成LiF沉淀。【点睛】本题(5)选择合适的pH时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。2．某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：实验Ⅰ：将Fe3转化为Fe2(如图)(1)Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为______．(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：查阅资料：ⅰ的化学性质与I相似，ⅱ.2Cu24I2CuI(白色)I2.SCN实验方案现象结论步骤1：取4mL____

7、__mol/LCuSO4溶液，向其产生白中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液色沉淀CuSO4与KSCN反应产无明显生了白色沉淀步骤2：取______现象Cu2与SCN反应的离子方程式为______．实验Ⅱ：将Fe2转化为Fe3实验方案现象向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色1mL8mol/L稀硝酸消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因：查阅资料：Fe2NO?Fe(NO)2(棕