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时间:2021-01-02
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1、成都备战高考化学复习钠及其化合物专项综合练一、高中化学钠及其化合物1.2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈________,可以认为存在锂元素。A.紫红色B.紫色C.黄色(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下:已知:部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=--lgKsp)的柱状图如图
2、1。回答下列问题:①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为________。②为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是________。③向“浸出液”中加入CaCO“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制3+、3,其目的是除去pH使FeA13+完全沉淀,则pH至少为_______。(保留到小数点后一位。已知:完全沉淀后离子浓度-5低于1×l0)mol/L)④常温下,已知-11﹣39Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10,若将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液,所得溶液中金属阳
3、离子的浓度分别为____________mol/L、__________mol/L。⑤“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“___________”步骤中。⑥Li2334__________CO与CoO在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LiCoO26x61-x22。+CLiC+LiCoO,其工作原理如图下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。A.电池反应式中过程1为放电过程B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜C.
4、石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度D.充电时,22-+1-x2LiCoO极发生的电极反应为LiCoO-xe=xLi+LiCoOE.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收【答案】ALi2O·Al2O3·4SiO2将矿石细磨(搅拌、升高温度或其他合理答案)4.72-4×10-10高温1×10净化6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2CD【解析】【分析】(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选择出锂元素的焰色;(2)①根据硅酸盐改写成氧化物形式的方法进行改
5、写;②流程题目中为提高原料酸浸效率,一般采用的方法有:减小原料粒径或粉碎、适当増加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等;③根据柱状图分析可知,Al(OH)3sp3的,那么使3+完全沉定pH大于Fe3+的K大于Fe(OH)Al的,应用Ksp3-33进行计算;(Al(OH))=1×10④根据沉淀溶解平衡和溶度积常数进行计算;⑤“沉锂”过程所获得的母液中仍含有大量的Li+,需要从中2次提取,应回到“净化”步骤中循环利用;⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高,因此推断空气中O2参与反应氧化Co元素;过程1垐垐?(3)根据
6、电池反应式为LiCoO2+C6噲垐?LixC6+Li1-xCoO2进行相关分析与判断。过程2【详解】(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选择出锂元素的焰色为紫红色,故答案为:A;(2)①硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下:a.氧化物的书写顺序:活金属氧化物g较活波金属氧化物g二氧化硅g水;b.各元素的化合价保持不変,且满足化合价代数和为零,各元素原子个数比符合原来的组成;c.当计量数配置出现分数时应化为整数;锂石的主要成分为LiAlSi2O6,根据方法,其氧化物的形式为Li2O·Al2O3·4SiO2,故答案为:
7、Li2O·Al2O3·4SiO2;②流程题目中为提高原料酸浸效率,一般采用的方法有:减小原料粒径或粉碎、适当増加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等;本题中为“酸化焙烧”,硫酸的浓度已经最大,因此合理的措施为将矿石细磨、搅拌、升高温度等,故答案为:将矿石细磨(搅拌、升高温度或其他合理答案);③根据柱状图分析可知,Al(OH)3sp3的,那么使3+完全沉定pH大于Fe3+的K大于Fe(OH)Al-33-Ksp=3110-33-9.3+-的,Ksp(Al(OH)3)=1×10,c(OH)=31=1×10mol/L,c(H)=1×10c(Al3+)10-54.7
8、mol/L,pH=4.7
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