2020-2021南昌高考化学专题复习分类练习化学反应速率与化学平衡综合解答题.docx

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1、2020-2021南昌高考化学专题复习分类练习化学反应速率与化学平衡综合解答题一、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H22外，也可以选择223，比较二者的还原效率22ONaSOHO__(填“>或”“<”)NaSO(还原效率：还原等物质

2、的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。223（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++CoR2+2=Co+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、N

3、a2CO3、NaF。【答案】+32LiCoO+2++适当升高温度，适当增加H2SO42+6H+H2O2=2Co+O2↑+2Li+4H2O<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

4、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；(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；sp2的表达式进行计算；(7)根据K(Ni(OH)(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)LiCoO2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Co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+

5、6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O；(3)1molH2O2作为还原剂转移2mol电子，1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol电子，则Na2S2O3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24HSO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

6、开始沉淀时，c(OH)＝59Ksp(NiOH2)21015=10-6.50.02=mol/L，则pH=14-6.5=7.5；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。2．三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]?xH2O晶体是一种亮绿色的晶体，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种有机反应良好的催化剂。已知M（K

7、3243。[Fe(CO)]）=437g/mol本实验以(NH42422224FeSO)?6HOHCO）制得草酸)(（硫酸亚铁铵晶体）为原料，加入草酸（亚铁（FeC2O4）后，在过量的草酸根（C2O42-）部分实验过程如下：（1）在沉淀A中加入饱和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加热，再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，不断搅拌。此过程需保持温度在40℃左右，可能的原因是：______（2）某兴趣小组为知道晶体中x的数值，称取1.637g纯三草酸合铁酸钾（K3[Fe(C2O4)3]?xH2O）晶体配成100ml溶液，取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再

8、加入适量的稀H2SO4，