(14分)某种废锂电池正极材料的主要成分是LiCoO2，含少量Al、Fe等，Li...

(14分)某种废锂电池正极材料的主要成分是LiCoO2，含少量Al、Fe等，LiCoO2不溶于水。实验室回收废锂电池制备锂单质的流程如图所示：

（1）正极材料酸浸时发生主要反应的化学方程式为_______。某同学从环境保护的角度考虑上述做法不合理，理由是_______，于是提出可用酸化的双氧水代替盐酸，则反应的离子方程式为______。

（2）Li2CO3在高温焙烧时发生反应的化学方程式为______。

（3）固体C与焦炭的反应需在真空条件下进行的原因是_______。

（4）工业上采用熔融盐电解法制备金属锂，电解质为熔融的LiCl-KCl，采用石墨阳极和低碳钢阴极，则阴极的电极反应式为______。如果用LiCl的水溶液代替熔融的LiCl-KCl，则其后果是_____。

（1）2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+4H2O+Cl2↑(2分)；产生有毒气体氯气(2分)；2LiCoO2+ 6H++H2O2=2Li+2Co2++4H2O+O2↑(2分)；（2）Li2CO3Li2O+CO2↑(2分)；（3）Li易与空气中的O2(和N2)反应(2分)；（4）Li+e-=Li(2分)；得到LiOH而不是得到金属锂(2分)。【解析】试题分析：（1）根据题意可知在反应中，LiCoO2与盐酸发生的是氧化还原反应，LiCoO2中的Co元素化合价降低，获得电子，被还原；HCl中的Cl元素化合价升高，失去电子产生氯气。根据电子守恒及原子守恒，可得正极材料酸浸时发生主要反应的化学方程式为2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+4H2O+Cl2↑；由于该反应发生会产生有毒气体氯气，所以从环保角度分析该做法不妥当；若用酸化的双氧水代替盐酸，氧化产物是O2，不会造成环境污染，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得该则反应的离子方程式为2LiCoO2+ 6H++H2O2=2Li+2Co2++4H2O+O2↑；（2） Li2CO3性质类似MgCO3，在高温焙烧时发生分解反应，产生Li2O和CO2，反应的化学方程式为Li2CO3Li2O+CO2↑；（3）Li是较活泼的金属，容易与空气中的空气中的O2(和N2)反应，导致不能发生上述反应产生单质锂；因此要在隔绝空气的条件下进行；（4）电解时，在阴极Li+获得电子变为单质Li；如果用LiCl的水溶液代替熔融的LiCl-KCl，其后果是得到LiOH而不是得到金属锂，不能达到预期的电解目的。考点：考查化学方程式的书写、反应原理的分析及电化学的应用的知识。

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考点分析：

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(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。

（1）工业上以CO2和NH3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2|(s)+H2O(g)，随温度升高，尿素的产率降低。则该反应的△H____0(填“>”或“<”)；若反应体系的容积为1L，某温度下通入1molCO2和2molNH3，2min时达到平衡，H2O(g)的物质的量为0.8mol，则0～2min时间段内反应速率v(NH3)=______mol/(L·min)，该反应的平衡常数可表示为K=_______。

（2）合成氨的原料之一为氢气，以天然气为原料制备氢气的原理如下：

CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H>0

下列措施一定能使平衡体系中氢气百分含量增大的是______

A．升高温度 B．增大水蒸气浓度 C．加入催化剂 D．减小压强

（3）T℃时，将1molCO和H2的混合气体与0.2molH2O(g)混合，发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，测得CO的转化率为90%,则原混合气体中CO和H2的体积比为_______，若容器的容积为2L，该温度下平衡常数K=_______。