- 酚醛树脂
- 共826题
(10分）
2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只，锂电池消耗量巨大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑(一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：
（1）上述工艺回收到的产物有
（2）Li原子的最外层电子数是 ，废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是___________________________________________
（3）碱浸时主要反应的化学方程式为 。
（4）最后一步过滤应趁热过滤，原因是
正确答案
（1）LiCoO2、Al（OH）3、CoSO4
（2）1，隔绝空气和水
（3）2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
（4）防止析出硫酸钠晶体。
（1）根据流程图可知，回收到的产物有Al（OH）3、CoSO4和Li2CO3。（2）Li是3号元素，最外层一个电子。锂与钠为同一主族，易与水和氧气反应，所以要隔绝空气和水（3）碱浸时，只有铝箔能跟NaOH反应。Na2CO3与LiSO4反应生成Li2CO3沉淀和Na2SO4溶液，Na2SO4溶液冷却会析出固体，所以要趁热过滤。
下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
请回答下列问题:
(1)请列举一种海水淡化的方法 。
(2)工业上常用离子交换膜电解槽生产NaOH,电解过程中大量通过离子交换膜的离子是 ,NaOH在电解槽的 室生成,由饱和食盐水制取NaOH的化学方程式为 。
(3)侯氏制碱法中向饱和食盐水中通入CO2和NH3制得NaHCO3,先通入 (填化学式),理由是 。再由NaHCO3制得纯碱,化学方程式为 。
(4)镁是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。已知有关物质的熔沸点数据如下:
结合表中数据和实际生产情况说明,工业上生产镁采用电解MgCl2而不是电解MgO的理由 。
正确答案
(1)蒸馏法(或电渗析法、冷冻法、离子交换法等)
(2)Na+ 阴极 2NaCl+2H2O
(3)NH3 NH3极易溶于水,有利于充分吸收CO2,增大溶液中碳酸氢根的浓度 2NaHCO3
(4)MgO比MgCl2熔点高,电解MgO比电解MgCl2耗能多
(2)离子交换膜电解饱和食盐水,只有Na+通过离子交换膜,阴极H+得电子生成氢气,阴极区溶液中OH-浓度增大
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率。
请回答下列问题：
（1）氢写出Ti原子的核外电子排布式______。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭、氯气反应得到四氯化钛的化学方程式 。
（3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： 。
（4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行，反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于 ℃即可。
（5）CH3OH（l）的燃烧热△H=-726.5kJ/mol，请写出甲醇燃烧的热化学方程式 。以甲醇和氧气（或空气）、电解液为Li2CO3和K2CO3的熔融物组成燃料电池，该电池负极反应式为__________________。
由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g)。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成9mol甲醇，至少需额外补充H2 mol。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d24s2 (2分)
（2）2FeTiO3 + 6C + 7Cl2
（3）TiCl4 + (2+x）H2O
（4）1412 (2分)
（5）2CH3OH(l）+ 3O2(g)＝2CO2(g）+ 4H2O(l） △H＝-1453kJ·mol
CH3OH + 3CO32- - 6e- ＝ 4CO2 + 2H2O (2分） 7.5 (3分）
试题分析：（1）Ti的原子序数为22，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2 ，故处于第四周期第ⅣB族；
（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3 + 6C + 7Cl2
发生TiCl4 + (2+x）H2O
（4）在Ar气中进行防止钛、镁被氧化；控制温度使TiCl4、Mg、MgCl2转化为蒸气，Ti不熔化，故温度略高于1412℃；
（5）根据燃烧热的定义：在25℃、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，C转化为二氧化碳，H转化为液态水．故可以得出CH3OH完全燃烧的热化学方程式；2CH3OH(l）+ 3O2(g)＝2CO2(g）+ 4H2O(l） △H＝-1453kJ·mol
负极：CH3OH－6e－＋3CO32-
正极：
由CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）可知，合成9mol甲醇需要n（CO）=9mol、n（H2）=18mol．根据2FeTiO3+6C+7Cl2
用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气（含H2S）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲)，其部分工艺流程如下：
（1）高温下，H2S存在下列反应:2H2S(g) 
（2）用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行，其原因是 ；过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（3）合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80℃-85℃)下进行，其目的是 。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脉的化学方程式为 。
（4）化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl3溶液中，溶液显红色，X的化学式为 。
正确答案
（1）c2(H2)·c(S2)/c2(H2S)
（2）温度低H2S溶解量大，溶液中H2S浓度高，有利于吸收；Ca(OH)2[或Ca(OH)2和CaS]
（3）使反应物充分接触，维持较高温度，有利于提高反应速率
Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O
（4）NH4SCN
试题分析：（1）K的表达式为生成物浓度的次方除以反应物浓度的次方。（2）气体在水中的溶解度，随着温度的升高而减小。石灰乳中Ca(OH)2的浓度较大，吸收H2S后，一般仍有剩余，可以再利用。（3）接触面积大，温度高均可以提高反应速率。由（2）的提示知，石灰乳吸收H2S生成Ca(HS)2进入“合成”阶段，箭头指入为加入反应物，则CaCN2和H2O均为反应物，由元素守恒知，生成CS(NH2)2外还有Ca(OH)2。（4）与FeCl3溶液，溶液显红色，应为SCN－，同分异构体的化学式相同，由原子种类和数目可以确定还有NH4＋ ，则为NH4SCN。
焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：
已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3
（1）实验室制取氨气的化学方程式： 。
（2）“灼烧”时发生反应的化学方程式： 。
（3）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为： 。
（4）副产品X的化学式是： ；可循环利用的物质是：_________和_______。
（5）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为 。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
（2）2CuS+3O22CuO＋2SO2 （2分）
（3） S2O52－+2H+=2SO2↑+H2O （2分）
（4） CuSO4•5H2O （2分） CO2、H2O （各2分，共4分） （5）2∶1 （2分）
试题分析：⑴实验室中制备氨气是用固体的氢氧化钙和固体的氯化铵来制备。（2）硫化铜灼烧一定生成氧化铜和二氧化硫。（3）根椐提示可知生成二氧化硫和水。（4）从生产过程可以看出是硫酸铜晶体；从图示中可以看出二氧化碳和水可以再次利用；反应Ⅱ中气体与固体分别是二氧化硫和碳酸钠，这两种物质反应必须生成亚硫酸氢钠：Na2CO3＋2SO2＝2NaHSO3＋CO2；因此气体与固体的物质的量之比为：2∶1
扫码查看完整答案与解析