當前位置： 2021-2022學年河南省商丘一高高一（上）期末化學試卷> 試題詳情

隨著新能源汽車銷量的猛增，動力電池退役高峰將至，磷酸鐵鋰（LFP）是目前使用最多的動力電池材料，因此回收磷酸鐵鋰具有重要意義．一種從廢舊磷酸鐵鋰正極片（LiFePO₄、導電石墨、鋁箔）中回收鋰的工藝流程如圖：

已知：廢舊磷酸鐵鋰正極片中的化學物質(zhì)均不溶于水也不與水反應(yīng)．Li₂CO₃在水中的溶解度隨溫度升高而降低，但煮沸時與水發(fā)生反應(yīng)．
回答下列問題：
（1）LiFePO₄中原子序數(shù)最大的主族元素，在周期表中的位置
第三周期第ⅤA族
第三周期第ⅤA族
．
（2）在“堿浸”時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Al+2OH^-+2H₂O=3H₂↑+2
A
l
O
-
2
2Al+2OH^-+2H₂O=3H₂↑+2
A
l
O
-
2
．
（3）“氧化浸出”時，保持其他條件不變，不同氧化劑對鋰的浸出實驗結(jié)果如表，實際生產(chǎn)中氧化劑選用H₂O₂，不選用NaClO₃的原因是
NaClO₃與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl₂，污染生產(chǎn)環(huán)境
NaClO₃與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl₂，污染生產(chǎn)環(huán)境
；“氧化浸出”時生成了難溶的FePO₄，該反應(yīng)的離子方程式為
2LiFePO₄+H₂O₂+2H⁺═2Li⁺+2FePO₄+2H₂O
2LiFePO₄+H₂O₂+2H⁺═2Li⁺+2FePO₄+2H₂O
．

序號鋰含量/% 氧化劑 pH 浸出液體Li濃度/（g?L^-1）浸出渣中Li含量/%

1 3.7 H₂O₂ 3.5 9.02 0.10

2 3.7 NaClO₃ 3.5 9.05 0.08

3 3.7 O₂ 3.5 7.05 0.93

4 3.7 NaClO 3.5 8.24 0.43

（4）“沉鋰”時的最適宜溫度是95℃，采用的加熱方式為
水浴加熱
水浴加熱
；溫度不易超過95℃的原因是
防止Li₂CO₃與水發(fā)生反應(yīng)
防止Li₂CO₃與水發(fā)生反應(yīng)

．
（5）“一系列操作”具體包括
趁熱過濾
趁熱過濾
、洗滌、干燥．

【考點】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】第三周期第ⅤA族；2Al+2OH^-+2H₂O=3H₂↑+2

；NaClO₃與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl₂，污染生產(chǎn)環(huán)境；2LiFePO₄+H₂O₂+2H⁺═2Li⁺+2FePO₄+2H₂O；水浴加熱；防止Li₂CO₃與水發(fā)生反應(yīng)；趁熱過濾

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：8引用：1難度：0.5

相似題

1．明礬[KAl（SO₄）₂?12H₂O]在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途：飲用水的凈化、食品工業(yè)的發(fā)酵劑等．利用煉鋁廠的廢料--鋁灰（含Al、Al₂O₃及少量SiO₂和FeO?xFe₂O₃）可制備明礬．工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）明礬凈水的原理是（用離子方程表示）：

；
（2）操作Ⅱ是：

、過濾、

、干燥．
（3）檢驗濾液A中是否存在Fe²⁺的試劑是

（只用一種試劑，填序號）
①KSCN溶液； ②KMnO₄酸性溶液； ③KI淀粉溶液．
（4）在濾液A中加入高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為（該條件下Fe²⁺ 轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，MnO₄^-轉(zhuǎn)化為Mn²⁺）

．
已知：生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示
Al（OH）₃ Fe（OH）₂ Fe（OH）₃
開始沉淀時 3.8 7.5 2.7
完全沉淀時 5.2 9.7 3.2
注：金屬離子的起始濃度為0.1mol?L^-1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋調(diào)pH=3.6的目的

．
（5）已知：在pH=3、加熱條件下，MnO₄^-可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂．
加入MnSO₄發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：

．濾渣2含有的物質(zhì)是

．
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：5引用：1難度：0.3
解析
2．電石廣泛用于生產(chǎn)PVC、維尼綸等，電石與水反應(yīng)所得殘渣--電石渣，主要含Ca（OH）₂、CaCO₃及少量其他雜質(zhì)。某工業(yè)電石渣的幾種回收利用流程如圖1：

幾種物質(zhì)在水中的溶解度曲線如圖2．回答下列問題：
（1）常溫氯化
①反應(yīng)的化學方程式是

。
②提高Cl₂轉(zhuǎn)化為Ca（ClO）₂的轉(zhuǎn)化率可行的措施有

（填序號）。
A．加熱升高溫度 B．適當減緩通入Cl₂速率
C．充分攪拌漿料 D．加水使Ca（OH）₂完全溶解
③電石渣中的有害雜質(zhì)CN^-與ClO^-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無害的氣體，每轉(zhuǎn)化1 mol CN^-至少需要消耗氧化劑ClO^-

mol。
（2）75℃氯化
①生成氯酸鈣中氯的化合價為

，氯化完成后過濾，濾渣的主要成分為

（填化學式）。
②氯酸鈣能與KCl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯酸鉀的原因是

。
（3）有機反應(yīng)
首先生成氯代乙醇，其結(jié)構(gòu)簡式為

，氯代乙醇再與Ca（OH）₂反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧乙烷。總反應(yīng)的化學方程式是

。
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：56引用：1難度：0.3
解析
3．常見鋅錳干電池因含有汞、酸或堿等，廢棄后進入環(huán)境將造成嚴重危害．某化學興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源
（1）操作A的名稱為

．
（2）銅帽溶解時加入H₂O₂的目的是

（用化學方程式表示）．銅帽溶解完全后，可采用

方法除去溶液中過量的H₂O₂．
（3）堿性鋅錳干電池的電解質(zhì)為KOH，總反應(yīng)為Zn+2MnO₂+2H₂O═2MnOOH+Zn（OH）₂，其負極的電極反應(yīng)式為

．
（4）濾渣的主要成分為含錳混合物，向含錳混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止．主要反應(yīng)為：2MnO（OH）+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O．
①當1mol MnO₂參加反應(yīng)時，共有

mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
②MnO （OH）與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應(yīng)，試寫出該反應(yīng)的化學方程式：

．
發(fā)布：2024/10/25 17:0:1組卷：3引用：1難度：0.3
解析

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序號	鋰含量/%	氧化劑	pH	浸出液體Li濃度/（g?L^-1）	浸出渣中Li含量/%
1	3.7	H₂O₂	3.5	9.02	0.10
2	3.7	NaClO₃	3.5	9.05	0.08
3	3.7	O₂	3.5	7.05	0.93
4	3.7	NaClO	3.5	8.24	0.43

	Al（OH）₃	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃
開始沉淀時	3.8	7.5	2.7
完全沉淀時	5.2	9.7	3.2