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利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物...

利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。

1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOHLiCl溶液.B极区电解液为     溶液(填化学式),阳极电极反应式为               ;电解过程中Li+        电极迁移(填“A”“B”)。

2)利用钴渣[Co(OH)3Fe(OH)3]制备钴氧化物的工艺流程如下:

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为                              ,铁渣中铁元素的化合价为              ,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41gCO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为        

 

(1)LiOH ; 2Cl—﹣2e﹣=Cl2↑ ; B (2)2Co(OH)3+4H++SO32﹣=2Co2++SO42﹣+5H2O ; +3 ; Co3O4 【解析】试题分析:(1)B极区生产H2,同时生成LiOH,则B极区电解液为LiOH溶液;电极A为阳极,阳极区电解液为LiCl溶液,根据放电顺序,阳极上Cl‾失去电子,则阳极电极反应式为:2Cl‾—2e‾=Cl2↑;根据电流方向,电解过程中Li+向B电极迁移。 (2)在酸性条件下,Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,把SO32‾氧化为SO42‾,配平可得离子方程式:2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;氯酸钠具有强氧化性,因此铁渣中铁元素的化合价应该为+3价;CO2的物质的量为:1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,根据CoC2O4的组成可知Co元素物质的量为0.03mol,设钴氧化物的化学式为CoxOy,根据元素的质量比可得:59x:16y=0.03mol×59g/mol:(2.41g—0.03mol×59g/mol),解得x:y=3:4,则钴氧化物的化学式为:Co3O4。 考点:考查电解池的工作原理,涉及物质的分离与提纯、氧化还原反应的电子守恒、物质的组成推测计算等。  
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考点分析:
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反应A(g)B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1T2A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:

1)上述反应的温度T1   T2(填大于小于等于

2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%, 则:

平衡时体系总的物质的量为      

反应在05min区间的平均反应速率v(A)=      

 

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7分)锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,

生成LiMnO2。回答下列问题:

1)外电路的电流方向是由_______极流向_______极。(填字母)

2)电池正极反应式为________________________________________。

3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?_______(填“是”或“否”);

原因是____________________________________________________________。

 

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(8) 研究NO2SO2CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

1对于反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);如果反应速率υSO2)为0.05 mol·L-1·min-1,则υO2)=                        υ(SO3)=                      

2)已知:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol1

2NO(g)O2(g) 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol1

则反应NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)ΔH______ kJ·mol1

3)一定条件下,将NO2SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______

a、体系压强保持不变           b、混合气体颜色保持不变

cSO3NO的体积比保持不变 d、每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO

 

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9分)反应A(g)+B(g)C(g) +D(g) 过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。

1)该反应是________反应(填“吸热”“放热”);

2当反应达到平衡时,升高温度,A

转化率        (填“增大”“减小”“不变”),

原因是                           

3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有

影响?       ,原因是            

4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,

E1E2的变化是:E1_______,E2_______

(填“增大”“减小、”“不变”)。

 

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短周期元素XYZM的原子序数依次增大,元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,回答下列问题:

1M元素位于周期表中的第______周期、_______族。

2Z元素是____,其在自然界中常见的二元化合物是____

3XM的单质在高温下反应的化学方程式为                  ,产物分子为直线形,其化学键属__________共价键(填极性非极性)。

4)四种元素中的     可用于航空航天合金材料的制备,其单质与稀盐酸反应的化学方程式为                 

 

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