x一部分有区分度有难度的考题在先课改地区考题中已经出现。我们只是效仿或改编。
(2013年新课标 2卷)27.(14分)
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ;
在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ;
(2) 反应③的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ;
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3•xZn(OH)2。取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于 。
赏析:以工艺流程为形式考察化学知识,涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。
(1)除去的杂质离子是Fe2+和Mn2+;Fe2+以Fe(OH)3的形式沉淀下来,Mn2+以MnO2的形式沉淀下来;反应离子方程式为:
MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;
3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+;
在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。
(2)Zn+Ni2+===Zn2++Ni是置换反应;还有Ni。
(3)洗涤主要是除去SO42-和CO32-离子。检验洗净应该检验SO42-离子。取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。
(4)令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol
125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之,a:b=1:x=1:1,x=1
(2013年新课标 1卷)27.(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe- = LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为 。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是 。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式 。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是 。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有
(填化学式)。
2012年江苏 19. (15 分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池 的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是 (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后, 需将溶液中过量的H2O2 除去。除去H2O2 的简便方法是 。
(2)为确定加入锌