【題目】LiCoO2是鋰離子電池最早使用的電極材料，利用原鈷礦(含Cr2O3、NiS等雜質(zhì))制備LiCoO2的工藝流程如下：

資料：i. 在含一定量Cl的溶液中，鈷離子以CoCl42-形式存在：Co2+＋4ClCoCl42

ii. CoCl42溶于有機(jī)胺試劑，有機(jī)胺不溶于水。

iii. 鹽酸溶液中，有機(jī)胺試劑對金屬離子的溶解率隨鹽酸濃度變化如圖所示：

(1)步驟ii選用鹽酸的濃度應(yīng)為__________。

a. 4 mol/L b. 6 mol/L c. 10 mol/L

(2)從平衡移動角度解釋步驟ⅲ中加入NaCl固體的目的_____________。

(3)步驟iv的操作是_______。

(4)步驟vi用(NH4)2CO3作沉淀劑，在一定條件下得到堿式碳酸鈷(Co2(OH)2CO3)。實驗測得在一段時間內(nèi)加入等量(NH4)2CO3所得沉淀質(zhì)量隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示，分析曲線下降的原因____________。

(5)步驟viii中Co3O4 和Li2CO3 混合后，鼓入空氣，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)得到LiCoO2。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。

(6)鋰離子電池的工作原理如圖，充、放電過程中，Li+在LiCoO2電極和碳電極之間傳遞。電池的總反應(yīng)為：LixC + Li1-xCoO2 C+LiCoO2

①放電時，電池的負(fù)極是______。

②充電時，電池的陰極反應(yīng)式是______。

【答案】c 加入NaCl固體，溶液中Cl濃度增大，平衡Co2＋＋4Cl CoCl42右移，CoCl42濃度增大，提高其在有機(jī)胺試劑中的濃度。 分液 溫度過高，碳酸銨分解（或NH4+和CO32-水解程度增大），碳酸銨濃度降低，沉淀質(zhì)量減少。 4Co3O4 + 6Li2CO3 + O2 12LiCoO2 + 6CO2 LiCoO2 Li1-xCoO2+xLi++xe== LiCoO2

【解析】

分析流程圖，結(jié)合提供的資料，該工藝流程過程為：處理后的原鈷礦用鹽酸浸取后鈷溶解，溶液中含Cr3+、Ni2+等雜質(zhì)；在氯化鈉共同作用下，Co2+大量轉(zhuǎn)化成CoCl4-，用有機(jī)胺試劑萃取，經(jīng)分液后與水中雜質(zhì)分離；在洗脫過程中又重新轉(zhuǎn)化成CoCl2溶液，再與加入的碳酸銨發(fā)生反應(yīng)生成堿式碳酸鈷，煅燒后又生成四氧化三鈷，最后與碳酸鈉燒結(jié)成產(chǎn)品LiCoO2。在此分析基礎(chǔ)上結(jié)合圖表及相關(guān)知識可解各小題。

(1)分析所給圖可知：鹽酸濃度為4mol/L、6moI/L時，雜質(zhì)的含量雖然低，但Co2+的溶解率也低；鹽酸濃度為10mol/L時，Co2+的溶液率很高，而雜質(zhì)溶解率低，故應(yīng)選擇10mol/L，答案為：C

(2)步驟iii的目的是盡可能把二價鈷轉(zhuǎn)化成CoCl4-，根據(jù)反應(yīng)Co2＋＋4Cl CoCl42可知，氯化鈉的溶解增大了Cl-濃度，使平衡正向移動，提高了Co2+的轉(zhuǎn)化率，故答案為：加入NaCl固體，溶液中Cl濃度增大，平衡Co2＋＋4Cl CoCl42右移，CoCl42濃度增大，提高其在有機(jī)胺試劑中的濃度

(3)有機(jī)胺試劑與水不相溶，故可采用分液的方法分離，故答案為：分液

(4)由圖可知，在一段時間內(nèi)加入等量碳酸銨所得沉淀質(zhì)量隨溫度的升高，先增大后減小，因考慮溫度對，反應(yīng)的影響：一方面，溫度高有利于CO32-和Co2+的水解，從而有利于生成堿式碳酸鈷；另一方面，溫度升高，使碳酸銨的雙水解程度增大，致使碳酸銨分解，濃度降低，溶液堿性下降，不利與Co2+的水解成Co(OH)2CO3，故答案為：溫度過高，碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大)，碳酸銨濃度降低，沉淀質(zhì)量減少

(5)不難寫出步驟viii的反應(yīng)為：4Co3O4 + 6Li2CO3 + O2 12LiCoO2 + 6CO2，故答案為：4Co3O4 + 6Li2CO3 + O2 12LiCoO2 + 6CO2

(6)根據(jù)電池反應(yīng)LixC + Li1-xCoO2 C+LiCoO2：

①.放電時負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，所含元素化合價升高，物質(zhì)變化為LiCoO2→Li1-xCoO2，電極是LiCoO2，答案為：LiCoO2

②.充電時陰極發(fā)生還原反應(yīng)，物質(zhì)的變化為：Li1-xCoO2 →LiCoO2，電極反應(yīng)式：Li1-xCoO2+xLi++xe== LiCoO2，故答案為：Li1-xCoO2+xLi++xe== LiCoO2

練習(xí)冊系列答案
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【題目】A、B、C、D四種元素的核電荷數(shù)依次增大，它們的離子電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半。請據(jù)此回答下列問題：

（1）請寫出四種元素的名稱：

A__；B__；C__；D__，它們的原子半徑由大到小的順序是__（用原子符號表示）。

（2）寫出D元素在周期表中的位置__。

（3）畫出C元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖C__，四種元素的離子半徑由大到小的順序是__（用離子符號表示），請從離子結(jié)構(gòu)的角度去解釋__。

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【題目】某科學(xué)探究小組為探究電化學(xué)原理,設(shè)計了如下圖所示的裝置進(jìn)行探究實驗。下列對實驗中觀察到的現(xiàn)象或有關(guān)結(jié)論錯誤的是 （ ）

A．a和b不連接時，鐵片上有紅色的銅析出，該裝置不能形成原電池

B．a和b用導(dǎo)線連接時銅片為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋+2e－＝Cu

C．無論a和b是否連接，鐵片均會被氧化，溶液中均有Fe2＋生成

D．a和b用導(dǎo)線連接時，溶液中的Cu2＋應(yīng)向銅電極移動

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【題目】苯乙烯是重要的化工原料。下列有關(guān)苯乙烯的說法錯誤的是

A. 與液溴混合后加入鐵粉可發(fā)生取代反應(yīng)

B. 與氯化氫反應(yīng)可以生成氯代苯乙烯

C. 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D. 在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯

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【題目】下列說法正確的是

A.中和熱測定實驗中需要的玻璃儀器有：燒杯、量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒

B.乙烯的燃燒熱為1411.3 kJ·mol1，則乙烯燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g) ΔH= 1411.3 kJ·mol1

C.用石墨電極電解1 L 0.1 mol·L1 CuSO4溶液，若反應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol O2，則向原溶液中加入0.2 mol CuO能恢復(fù)至原濃度

D.用pH試紙分別測定氯水和鹽酸的pH，比較兩溶液的酸性強(qiáng)弱

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【題目】阿斯巴甜是一種具有清爽甜味的有機(jī)化合物，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法不正確的是( )

A.分子式為C14H18N2O5

B.不存在順反異構(gòu)

C.能發(fā)生取代和消去反應(yīng)

D.1 mol阿斯巴甜完全水解最多消耗3 mol NaOH

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【題目】鹽酸和氫氧化鈉是工業(yè)上重要的化工原料，也是實驗室里常見的化學(xué)試劑。欲測定某NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，可用0.1000 mol·L-1 HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行中和滴定(用酚酞作指示劑)。請回答下列問題：

（1）滴定時，盛裝待測NaOH溶液的儀器名稱為_____。

（2）堿式滴定管用蒸餾水洗凈后，接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是_________。

（3）若甲學(xué)生在實驗過程中，記錄滴定前滴定管內(nèi)液面讀數(shù)為0.50 mL，滴定后液面如圖，則此時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為_____。

乙學(xué)生做了三組平行實驗，數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗序號

待測NaOH溶液的體積/mL

0.1000mol·L-1HCl溶液的體積/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

1

25.00

0.11

25.10

2

25.00

1.56

33.30

3

25.00

0.21

25.22

（4）選取上述合理數(shù)據(jù)，計算出待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為______(保留四位有效數(shù)字)。

（5）下列哪些操作會使測定結(jié)果偏高_____ (填序號)。

A．錐形瓶用蒸餾水洗凈后再用待測液潤洗

B．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后再用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

C．滴定前酸式滴定管尖端氣泡未排除，滴定后氣泡消失

D．滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視滴定管讀數(shù)

（6）滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是________。

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【題目】將一定量的鐵粉加入到一定濃度的稀硝酸中，金屬恰好完全溶解，反應(yīng)后溶液中存在：，則參加反應(yīng)的Fe和HNO3的物質(zhì)的量之比為（　�。�

A.5∶16B.1∶1C.2∶3D.3∶2

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【題目】2007年諾貝爾化學(xué)獎授予埃特爾以表彰其對于合成氨反應(yīng)機(jī)理的研究，氮?dú)夂蜌錃夥肿釉诖呋瘎┍砻娴牟糠肿兓^程如圖所示，下列說法不正確的是( )

N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H = 92 kJ/mol

A.升高溫度不能提高一段時間內(nèi)NH3的產(chǎn)率

B.圖①→②過程吸熱，圖②→③過程放熱

C.N2在反應(yīng)過程中三鍵均發(fā)生斷裂

D.反應(yīng)過程中存在NH、NH2等中間產(chǎn)物

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