5.由給定廢料.回收.提取或制備某一物質(zhì). 制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì).主要涉及原料.基本化學(xué)反應(yīng)原理.實(shí)驗(yàn)程序和儀器.設(shè)備.核心是原料.由原料可確定反應(yīng)原理.推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)步驟及所用儀器. 學(xué)法建議 制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)可考查各個(gè)層次的多種能力.特別是創(chuàng)新能力.從發(fā)展趨勢(shì)看.今后高考對(duì)考生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾閷⒂枰暂^多的關(guān)注和嘗試.但考慮到高考的時(shí)限性.加之理科綜合考試的形式.這種題的難度將不會(huì)太大.建議本節(jié)復(fù)習(xí)應(yīng)掌握以下幾點(diǎn): 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

一種含鋁、鋰、鈷的電子廢料中,鋁以鋁箔的形式存在,鈷以Co3O4的形式存在(吸附在鋁箔的單面或雙面),鋰混雜于其中.從該廢料中回收Co3O4的工藝流程如下:

(1)溶液A的溶質(zhì)的主要成分為
NaAlO2、LiOH
NaAlO2、LiOH
.(填化學(xué)式)
(2)鈷渣中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液可以浸出鈷離子,則浸出鈷離子的離子方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)
4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O
4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O

(3)在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷離子,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷離子的主要原因:
Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境(或鹽酸揮發(fā)污染環(huán)境,合理答案均可)
Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境(或鹽酸揮發(fā)污染環(huán)境,合理答案均可)

(4)加入NaF的反應(yīng)為:Li++F-?LiF↓,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
1/[c(Li+)?c(F-)]
1/[c(Li+)?c(F-)]

(5)加入30%Na2CO3溶液的作用是
沉淀鈷離子(或形成CoCO3沉淀)
沉淀鈷離子(或形成CoCO3沉淀)

(6)在空氣中鍛燒CoCO3生成Co3O4的化學(xué)方程式是
6CoCO3+O2
 煅燒 
.
 
2Co3O4+6CO2
6CoCO3+O2
 煅燒 
.
 
2Co3O4+6CO2

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(2013?安徽模擬)銅陵有色股份有限公司電線電纜廠屬國家電線電纜、繞組線行業(yè)專業(yè)生產(chǎn)廠.在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜).某化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)得知這一情況后,圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法.
甲同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí),提出了一套回收方案:

乙同學(xué)在查閱資料后得知:在通入空氣并加熱的條件下,銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應(yīng)(方程式為:2Cu+2H2SO4+O2
 △ 
.
 
2CuSO4+2H2O),于是他提出了另一套方案:

(1)甲方案的①、③兩個(gè)步驟中,與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是:
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
; ③
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

(2)從環(huán)保角度對(duì)兩套方案的不同部分進(jìn)行比較,你認(rèn)為
(填“甲”或“乙”)的方案更合理.理由是:
甲方案第一步“灼燒”會(huì)產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧
甲方案第一步“灼燒”會(huì)產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧

(3)丙認(rèn)為,無論是甲還是乙的方案,在“加鐵屑”這一步時(shí),應(yīng)該加入略過量的鐵屑.你認(rèn)為丙這么說的道理是:
將Cu完全置換出來
將Cu完全置換出來

丁又提出了疑問:“如果鐵過量,剩余的鐵粉會(huì)混在紅色粉末中,該怎么處理呢?”.
請(qǐng)?zhí)岢瞿愕南敕ǎ?!--BA-->
所得銅粉酸洗后再洗滌、干燥
所得銅粉酸洗后再洗滌、干燥

(4)最后,老師肯定了同學(xué)們的積極思考,但同時(shí)指出:方案最后一步所得淺綠色濾液結(jié)晶后,會(huì)得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品,可增加經(jīng)濟(jì)效益.如果直接排放掉濾液,不僅造成了浪費(fèi),還會(huì)
造成水污染或環(huán)境污染
造成水污染或環(huán)境污染

(5)若上述方案所用的稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%,問每1000mL98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)能配制出這種稀硫酸
4900
4900
g,需水
3060
3060
mL(水的密度為1.0g/mL),在實(shí)驗(yàn)室中稀釋濃硫酸時(shí),是如何操作的:
將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩加入水中,邊加邊攪拌
將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩加入水中,邊加邊攪拌

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一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3?CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中.從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如圖1所示:

(1)過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(2)過程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷.則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
.在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因
Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境
Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2污染環(huán)境

(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2

(4)碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,請(qǐng)寫出在過程Ⅳ中起的作用是
調(diào)整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3
調(diào)整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3

(5)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是
BCD
BCD
(填序號(hào)).
A、c(Na+)=2c(CO32-
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
C、c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(6)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液.CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍(lán)色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水.如圖是粉紅色的CoCl2?6H2O晶體受熱分解時(shí),剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學(xué)式是
CoCl2?2H2O
CoCl2?2H2O

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(15分)

玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。

(1)酚醛樹脂有苯酚和甲醛縮聚而成,反應(yīng)有大量熱放出,為防止溫度過高,應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中____________加入甲醛,且反應(yīng)釜應(yīng)裝有________裝置。

(2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、______和石灰石(或長(zhǎng)石)高溫熔融而成,主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。

(3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是__________。玻璃鋼具有___________等優(yōu)異性能(寫出亮點(diǎn)即可)。

(4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是_________。

      a.深埋                     b.粉碎后用作樹脂填料

      c.用作燃料                 d.用有機(jī)溶劑將其溶解,回收樹脂

 

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一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中。

從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下:

(1)過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為                。

(2)過程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)                。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_______________。

(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________。

(4)碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同,請(qǐng)寫出在過程IV中起的作用是__________。

(5)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是______(填序號(hào))。

A.c(Na+) = 2c(CO32-)

B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)

C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)

D.c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

(6)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍(lán)色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的CoCl2·6H2O晶體受熱分解時(shí),剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學(xué)式是______。

 

 

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