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四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量
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这是一份四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量,共23页。试卷主要包含了单选题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原反应、化学计量
一、单选题
1.(2023·四川宜宾·统考二模)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2:
B.铜丝插入浓硫酸中: 2H+ +Cu=Cu2++H2↑
C.Cl2通入水中: Cl2+H2O 2H+ +Cl- +ClO-
D.向AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液: Al3++3OH-=Al(OH)3↓
2.(2023·四川泸州·统考二模)已知:Ksp(AgNO2)=5.9×10-4,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列离子方程式书写正确的是
A.FeSO4溶液滴入溴水:Fe2++Br2=Fe3++Br-
B.Ca(ClO)2溶液中通SO2:C1O-+SO2+H2O=+HClO
C.AgNO2中滴加KCl溶液:AgNO2+C1-=AgCl+
D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应:Al3+++Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓
3.(2023·四川成都·校联考二模)下列离子方程式中,正确的是
A.金属钠投入水中:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B.铁氰化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓
C.等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
D.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾:3ClO-+2Fe(OH)3=2+3Cl-+4H++H2O
4.(2023·四川凉山·统考二模)用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法,其反应原理如图所示,已知钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是
A.H2O2的电子式为
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.反应②中有1molO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol
D.反应过程中[PbCl2O2]2−、HCl均为该反应的催化剂
5.(2023·四川绵阳·二模)绵阳博物馆位于富乐山西麓,馆内藏品3万余件,其中包括东汉青铜摇钱树、清带套五彩高足瓷碗、宋莲瓣纹高足银碗、西汉漆木马等文物。下列有关叙述错误的是
A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分属于盐类
B.陶瓷是以作为主要原料经高温烧结而成
C.莲瓣纹高足银碗表面因被氧化而呈现灰黑色
D.漆木马表面黑漆涂料具有耐潮、耐腐蚀功能
6.(2023·四川成都·成都七中校考二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是
A.9g水中含有的孤电子对数为NA
B.在2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑反应中,当生成标况下2.24LPH3,转移了0.3NA电子
C.0.1mol乙酸乙酯在酸性条件下充分水解生成的乙醇分子数小于0.1NA
D.100g30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目NA
7.(2023·四川宜宾·统考二模)利用电催化实现CO2到C2H5OH的转化,反应原理:6H2+2CO2C2H5OH+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.11.2L CO2中含分子的数目为0.5 NA
B.23gC2H5OH中含共价键的数目为4 NA
C.生成1 mol C2H5OH转移电子的数目为8 NA
D.4gH2与4gD2所含中子的数目相差NA
8.(2023·四川泸州·统考二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18gH218O中含有的质子数为10NA
B.1mL2mol/LH3PO4溶液中H+离子数小于0.002NA
C.2.3g钠用铝箔包裹与足量水反应,生成H2分子数为0.05NA
D.标准状况下,2.24L乙烯与Br2完全反应,断裂共价键总数为0.1NA
9.(2023·四川成都·校联考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.25 mol∙L−1NH4Cl溶液中,的数目为0.25NA
B.2.24LN2与足量H2充分反应后,生成NH3的数目为0.2NA
C.0.2mol环氧乙烷()中,含有共价键总数为1.4NA
D.2molCH4与足量Cl2在光照条件下充分反应后,生成CH3Cl的数目为2NA
10.(2023·四川巴中·统考一模)NA是阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A.lmol甲苯中碳碳双键的数目为0.3NA
B.标准状况下,2.24LSO3中原子数目大于0.4NA
C.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-数目小于0.1NA
D.2.0g重水(D2O)中质子数目为NA
11.(2023·四川成都·一模)假设NA代表阿伏加德罗常数值。下列说法一定正确的是
A.25℃,1 LpH=14的Ba(OH)2溶液含有OH-为NA个
B.含1 mol AlCl3的溶液中离子总数目为4NA
C.32 g Cu与足量浓硝酸反应得到的气体分子总数为NA
D.标准状况下,每生成22.4 LO2转移电子数为4NA
12.(2023·四川绵阳·二模)为防止水体富营养化,常用除去水体中过量氨氮(以表示),气体产物为。设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.所含电子数均为
B.的溶液中数目为
C.反应消耗,水体将增加个
D.除氨氮过程中,当生成时转移电子数为
二、工业流程题
13.(2023·四川自贡·统考二模)现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料,可生产三盐基硫酸铅(PbSO4·3PbO·H2O)和副产品Fe2O3·xH2O,其工艺流程如下:
已知:Ksp(PbCO3)=7.5×10-14,Ksp(PbSO4)=2.5×10-8
(1)“转化”后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4,则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为___________,滤液1中和的浓度比为___________(保留两位有效数字)。
(2)“酸浸”过程,产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和___________(填化学式);___________(填“可以”或“不可以”)使用[H2SO4+O2]替代HNO3。
(3)“沉铅”后循环利用的物质Y是___________(填化学式)。
(4)“除杂”中滤渣的主要成分为___________(填化学式);在50~60°C“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为___________。
(5)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线,由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7,然后___________、___________,洗涤后干燥。
14.(2023·四川宜宾·统考二模)废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸。
②常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22, Ksp[Fe(OH)3]=4.0 × 10-38。
③Li2CO3在水中溶解度:
温度/°C
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)将电池粉粹前应先放电,放电的目的是_______。
(2)“滤液A”中的溶质主要是_______。
(3)“酸浸”时,加入H2O2溶液的目的是_______(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多,结合后续操作分析,原因是。_______。
(4)“沉铁沉磷”时,当溶液pH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但pH超过2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是_______。
(5)“提纯”时,可用热水洗涤Li2CO3粗品,理由是_______。
(6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4,反应的化学方程式是_______。
15.(2023·四川巴中·统考一模)某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)回收铁、铬的工艺流程如下图所示:
已知:i.0.1mol·L-1金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀的pH
1.5
4.0
4.6
7.6
9.5
沉淀完全的pH
2.8
5.2
6.8
9.7
11.1
金属氢氧化物
Al(OH)3
Cr(OH)3
开始溶解的pH
7.8
12
溶解完全的pH
10.8
>14
ii.Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii.已知Cr的金属性强于Fe
(1)加入铁粉后,调节pH的范围为___________。
(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为___________。
(3)滤渣3成分的化学式为___________;回收铬时,铬的存在形式为___________(填化学式)。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是___________、___________过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧,总反应的化学方程式为___________;该过程加入少量CaO的目的是___________。
(6)酸浸过程中,在硫酸用量一定的情况下,随着酸浓度的增加,铁、铬的溶解度增大。实际生产中,硫酸的质量分数为50%,其原因是___________。(已知,Fe2(SO4)3▪ 9H2O,Cr2(SO4)3·18H2O在20°C时的溶解度分别为400g和64g)
16.(2023·四川成都·成都七中校考二模)氧化铈(CeO2)是一种应用非常广泛的稀土氧化物。现以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备氧化铈,其工艺流程如图所示:
已知:①稀土离子易与形成复盐沉淀,Ce3+和发生反应: Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O↓;
②硫脲:具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2;
③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+,两者均能形成氢氧化物沉淀;
④Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。
回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是___________(填写化学式)。
(2)在另一种生产工艺中,在氟碳铈矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得到NaF和CeO2两种固体以及两种高温下的气态物质,请写出焙烧过程中相应的化学方程式___________。
(3)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是___________。
(4)加入硫脲的目的是将还原为Ce3+,反应的离子方程式为___________。
(5)步骤③加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X的作用为___________。
(6)下列关于步骤④的说法正确的是___________(填字母)。
A.该步骤发生的反应是2Ce3++6=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
B.可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,不影响产品纯度
C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率
D.过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+,需要将滤液循环以提高产率
(7)若常温下,Ka2(H2CO3)=5.0×10−11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10−28,Ce3+恰好沉淀完全c(Ce3+)=1.0×10−5 mol∙L−1,此时测得溶液的pH=5,则溶液中c()=___________mol∙L−1。
(8)取所得产品7.00g CeO2溶解后配成250mL溶液。取25.00mL该溶液用0.20 mol∙L−1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,滴定时发生反应Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,达到滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液18.50mL,则该产品的纯度为___________。(保留三位有效数字)。
17.(2023·四川成都·校联考二模)从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se、Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示:
已知:在碱性条件下很稳定。回答下列问题:
(1)Cu2S焙烧为CuO,该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(2)“滤渣I”的主要成分是_______(填化学式);加快“酸浸氧化”速率的措施有_______(填写一条即可)。
(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+R2Cu+2H+。实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是_______(填名称);该流程中的“反萃取剂”最好选用_______(填标号)。
A.乙醇 B.HNO3溶液 C.盐酸 D.NaOH 溶液
(4)已知:Ag++2[Ag(S2O3)2]3− K=2.80×1013
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp(AgCl)=1.80×10−10
①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2[Ag(S2O3)2]3−+Cl-。则该反应的平衡常数为_______;
②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因:_______。
(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:_______(写出一条即可)。
18.(2023·四川成都·一模)工业上用电解溶液生成的氯气为原料,生产溴酸钾的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)惰性电极电解溶液产生氯气总反应的离子方程式为______________。
(2)“合成I”中得到,该反应的还原剂是______________;“合成II”中加入的目的是____________。
(3)结合溶解度曲线分析,“合成Ⅲ”为复分解反应,该反应能发生的原因是____________;若向溶液中加入______________粉末,可使溶液中的降为[假设溶液体积不变,已知该温度下]。“合成III”实际中用饱和溶液而不用粉末的优点是______________(写一条)。
(4)为了从过滤II后的滤液中获得氯化镁结晶,依次要经过________、___________操作。
(5)另一种产生溴酸盐的方法是用溶液吸收,同时生成气体。写出相应的化学方程式______________;原子经济性更高的是______________(填“吸收法”或“氯气氧化法”)。
19.(2023·四川绵阳·二模)锰酸锂是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为,还含有少量的)为原料制备锰酸锂的流程如下:
已知:I.时,相关物质的如下表:
物质
II.时,电离常数
III.离子浓度低于时即为沉淀完全
回答下列问题:
(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式);步骤②加入的目的是____。
(3)步骤③加入目的是除去杂质离子,若溶液中浓度为,要确保杂质离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控的范围应该为_______。反应的平衡常数________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:(是氢型交换树脂)的平衡移动将进一步提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2会产生NaHCO3沉淀,所以离子方程式
正确,故A正确;
B.常温下铜与浓硫酸不发生反应,且在发生反应时浓硫酸主要是分子形式存在,因此不能拆开,故B错误;
C.氯气与水反应会产生次氯酸,是弱酸,不能拆开,正确的是,故C错误;
D.AlCl3溶液中滴加过量NaOH溶液是产生NaAlO2,因此正确是,故D错误,
故答案选A。
2.C
【详解】A.FeSO4溶液滴入溴水,Fe2+与Br2发生氧化还原反应,生成Fe3+和Br-:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,A不正确;
B.Ca(ClO)2溶液中通SO2,生成的HClO具有强氧化性,能将、氧化为等,所以一定有CaSO4生成,B不正确;
C.AgNO2中滴加KCl溶液,由于Ksp(AgCl)<Ksp(AgNO2),所以AgNO2将不断转化为AgCl:AgNO2+C1-=AgCl+,C正确;
D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应,设二者的物质的量都为3mol,则发生反应生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,D不正确;
故选C。
3.B
【详解】A. 金属钠投入水中:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故A错误;
B. 铁氰化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,故B正确;
C. 等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,NaOH先与氢离子反应:H++OH-=H2O,故C错误;
D. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.H2O2是共价化合物,通过共用电子对形成化学键,其电子式为,故A错误;
B.反应③中化合价未发生变化,是非氧化还原反应,故B错误;
C.反应②中是Pd+O2+2Cl-=[PbCl2O2]2−,[PbCl2O2]2−中Pd为+2价,根据得失电子守恒,因此有1mol O2参与反应时转移电子的物质的量为2mol,故C正确;
D.反应过程中[PbCl2O2]2−为该反应的催化剂,HCl是中间产物,故D错误。
综上所述,答案为C。
5.B
【详解】A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分为碱式碳酸铜,属于盐类,A正确;
B.陶瓷是以黏土作为主要原料经高温烧结而成的硅酸盐产品,B错误;
C.莲瓣纹高足银碗表面因银与硫化氢反应生成硫化银而呈现灰黑色,反应中银被氧化,C正确;
D.漆木马表面的黑漆涂料是具有耐潮、耐腐蚀优良功能的涂料,D正确;
故选B。
6.D
【详解】A.每个水分子中有2对孤电子对,9g水物质的量为0.5mol,则孤电子对数为NA,A项正确;
B.n(PH3)=0.1mol,由方程式得关系式为。则转移的电子为0.3NA,B项正确;
C.乙酸乙酯的酸性条件下的无法完全水解,所以产生的乙醇分子小于0.1NA,C项正确;
D.福尔马林中除HCHO含O外,水中含有大量的氧原子,D项错误;
故选D。
7.B
【详解】A.没有明确是否是标准状况,所以无法通过体积求出二氧化碳所含分子数目,A错误;
B.C2H5OH的结构式为,则23gC2H5OH中含共价键的数目为=4 NA,B正确;
C.根据上述方程式可知,生成1 mol C2H5OH,转移的电子数为=12 NA,C错误;
D.H2无中子,4gD2的中子数为=2NA,所以4gH2与4gD2所含中子的数目相差2NA,D错误;
故选B。
8.B
【详解】A.H218O的摩尔质量为20g/mol,18gH218O为0.9mol,含有的质子数为9,A错误;
B.磷酸为弱酸,不能完全电离,1mL2mol/LH3PO4溶液含有磷酸的物质的量为0.002mol,电离产生的氢离子小于0.002mol,B正确;
C.铝箔能与钠和水的反应产物氢氧化钠反应放氢气,因此生成氢气的分子数大于0.05,C错误;
D.标准状况下2.24L乙烯为0.1mol,与溴单质完全反应,乙烯和溴单质中的共价键都会断裂,断裂共价键的数目不是0.1mol,D错误;
故选B。
9.C
【详解】A.0.25 mol·L-1NH4Cl溶液,体积未知,无法计算的数目,故A错误;
B.2.24LN2与足量H2充分反应后,不清楚是否在标准状况下,无法计算氮气物质的量,而且氮气和氢气反应是可逆反应,因此生成NH3的数目也无法计算,故B错误;
C.环氧乙烷()中含有4个碳氢键,2个碳氧键,1个碳碳键,因此0.2mol环氧乙烷()中,含有共价键总数为1.4NA,故C正确;
D.甲烷和氯气反应是一系列的反应,产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,则生成CH3Cl的数目小于2NA,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.A
【详解】A.甲苯中不存在碳碳双键,故A错误;
B.标准状况下,SO3不是气体, 2.24LSO3的物质的量大于0.1mol,原子数目大于0.4NA,故B正确;
C.1L0.1mol·L-1Na2S溶液中S2-会发生水解,则数目小于0.1NA,故C正确;
D.D2O中质子数为10,2.0g重水(D2O)的物质的量为=0.1mol,质子数目为NA,故D正确;
故选A。
11.A
【详解】A.25℃,Kw=10-14,1 LpH=14的Ba(OH)2溶液中n(OH-)=1 mol,则其中含有OH-为NA个,A正确;
B.溶液中还存在水电离出的氢离子和氢氧根离子,不能计算离子数目,B错误;
C.32 g Cu的物质的量是0.5 mol,其与足量浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,根据方程式中物质反应转化关系可知0.5 mol Cu反应产生1 mol NO2气体,但可能有部分NO2溶解在溶液中,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,则反应得到的气体分子总数可能小于NA,C错误;
D.在标准状况下,22.4 LO2的物质的量是1 mol,由于不确定制取O2的方法,因此不能根据反应制取O2的物质的量确定反应过程中转移电子数目,D错误;
故合理选项是A。
12.C
【详解】A.所含电子数均为10个,A错误;
B.的溶液的体积未知,无法计算其中数目,B错误;
C.该反应的方程式为3ClO-+2NH3=N2+3Cl-+3H2O,反应消耗,物质的量是1mol,所以水体将增加个,C正确;
D.氮气所处的状态未知,无法计算当生成时转移电子数,D错误;
答案选C。
13.(1)
(2) CO2 不可以
(3)HNO3
(4) Fe(OH)3
(5) 蒸发浓缩 趁热过滤
【分析】铅蓄电池的填充物铅膏加入过量的亚硫酸钠、碳酸钠反应得到PbCO3和少量PbSO4,及不反应的氧化亚铁,过滤后固体加入稀硝酸酸溶,二价铁被氧化为三价铁同时生成氮的氧化物气体和二氧化碳气体;加入氢氧化钠调节pH生成氢氧化铁沉淀,滤液加入稀硫酸将铅转化为沉淀,加入氢氧化钠加热后过滤分离出沉淀洗涤得到三盐基硫酸铅;
【详解】(1)PbO2和加入的碳酸钠、亚硫酸钠反应转化为PbCO3,离子方程式为 ;滤液1中和的浓度比为;
(2)“酸浸”过程,碳酸根离子和氢离子生成二氧化碳,故产生的气体主要有NOx(氮氧化物)和CO2;铅离子会和硫酸根离子生成硫酸铅沉淀导致铅损失,故不能使用[H2SO4+O2]替代HNO3;
(3)“沉铅”过程中硫酸和硝酸铅生成硫酸铅沉淀和硝酸,故循环利用的物质Y是HNO3;
(4)“除杂”中铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀,故滤渣的主要成分为Fe(OH)3;在50~60°C“合成”加入氢氧化钠生成三盐基硫酸铅,化学方程式为;
(5)由图可可知,温度低于45℃左右时得到晶体,高于45℃时得到晶体,且温度升高的溶解度减小,故由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7,然后蒸发浓缩、趁热过滤,洗涤后干燥。
14.(1)释放残余的能量,避免造成安全隐患
(2)NaAlO2
(3) 防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗,造成浪费
(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,降低了磷元素的沉淀率
(5)碳酸锂在温度较高时溶解度较小,用热水洗涤,干燥可得到高纯碳酸锂
(6)
【分析】废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等,首先用NaOH溶液浸取,Al溶解得到偏铝酸盐,过滤分离出含偏铝酸钠的溶液即为滤液A,过滤后为LiFePO4及乙炔墨、碳纳米管,加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化的含有Li+的溶液和FePO4沉淀,过滤分离出滤渣中含乙炔墨、碳纳米管,滤液中含铁离子、锂离子,之后再加30%Na2CO3调节pH,生成的沉淀为FePO4·3H2O等,滤液中含有锂离子,加入饱和碳酸钠溶解并加热,可生成Li2CO3粗品,用热水洗涤,干燥得到高纯Li2CO3,以此来解答。
【详解】(1)废旧锂离子电池中大都残余部分电量,在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放出大量的热量,可能会造成安全隐患等不利影响,故答案为:释放残余的能量,避免造成安全隐患;
(2)有上述分析可知滤液A中为偏铝酸钠溶液,其主要溶质为NaAlO2,故答案为:NaAlO2;
(3)在步骤“酸浸”时,由题中已知①,LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸,可知LiFePO4被H2O2在酸性环境中氧化得到Li+和FePO4沉淀,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为;盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中Na2CO3溶液的用量,造成浪费,故答案为:;防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗,造成浪费;
(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,因此降低了磷元素的沉淀率,故答案为:pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,降低了磷元素的沉淀率;
(5)从题中Li2CO3在水中溶解度可知,碳酸锂在温度较高时溶解度较小,则可用热水洗涤,然后干燥可得到高纯碳酸锂,故答案为:碳酸锂在温度较高时溶解度较小,用热水洗涤,干燥可得到高纯碳酸锂;
(6)由题意可知,再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳,反应的化学方程式为;故答案为:。
15.(1)6.8≤pH
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