高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案解析.docx

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1、高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题及答案解析一、铝及其化合物1．2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等，处理该废料的一种工艺如图所示：（1）Li的原子结构示意图为_____________，LiCoO2中Co的化合价为_______。（2）“碱浸”时Al溶解的离子方程式为__________________________________。（3）“酸溶”时加入H2O2的目的是_____________________________

2、_________。（4）“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。（5）配制100mL1.0mol/L(NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_____。（6）取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300℃，得到的钴的氧化物2.41g，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。【答案】32OH2H2O2AlO23H2将LiCoO2中的Co(Ⅲ)+2Al还原为2价Co2C2O42CoC2O4

3、100mL容量瓶、胶头滴管3CoC2O42O2Co3O46CO2【解析】【分析】铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠，滤渣为LiCoO2，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4，然后加入氨水调节溶液的pH，生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子，最后对滤液用草酸铵洗涤处理，经过一系列处理得到草酸钴。据此解答。【详解】（1）锂是3号元素，原子结构示意图为，LiCoO2中Li显1价，氧元素显2价，设钴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：1x220，则x3，故答案为：；3；（2）“碱浸”时

4、Al溶解于氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2Al2OH2H2O2AlO23H2；（3）双氧水具有氧化性，“酸溶”时加入H2O2，可以将LiCoO2中的Co(Ⅲ)还原为2价，用氨水调节pH，将锂离子转化为氢氧化锂沉淀，所得滤渣主要为LiOH，故答案为：将LiCoO2中的Co(Ⅲ)还原为2价；（4）“沉钴”中CoSO4与草酸铵反应生成草酸钴，反应的离子方程式为Co2C2O42CoC2O4，故答案为：Co2C2O42CoC2O4；（5）配制100mL1.0mol/L(NH4)2C2O4溶液，需要经过称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要100mL容量

5、瓶、胶头滴管，故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；（6）4.41gCoC2O4的物质的量为4.41g0.03mol，其中含有钴元素的质量147g/mol0.03mol59g/mol1.77g，因此钴的氧化物中含有氧元素的质量2.41g1.77g0.64g，氧元素的物质的量0.64g0.04mol，因此该钴的氧化物16g/mol为Co3O4，钴元素被氧化，因此反应物中需要氧气参与，根据元素守恒，生成物中还有二氧化碳，反应的方程式为3CoC2O42O2Co3O46CO2，故答案为：3CoC2O42O2Co3O46CO2。【点睛】从处理铝钴膜废料的工艺流程不难得出：Co的化合价多于一

6、种，所以钴元素的氧化物有多种，所以我们得先确认本题中生成的是哪种氧化物，才能正确书写方程式。2．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示（图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：B_______、丙__________。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________，反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。对应的化学方程式是_______。(3)反应③中的离子方程式是_________。【答案】AlHCl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色

7、，最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑【解析】【分析】金属A颜色反应为黄色证明A为金属Na，Na与水反应生成气体甲为H2，D为NaOH；金属B和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明B为金属Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2反应生成丙为HCl，HCl溶于水得到的物质E为盐酸溶液，盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为F