2020-2021高考化学专题训练---铝及其化合物推断题的综合题分类及答案解析.docx

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1、2020-2021高考化学专题训练---铝及其化合物推断题的综合题分类及答案解析一、铝及其化合物1．2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等，处理该废料的一种工艺如图所示：（1）Li的原子结构示意图为_____________，LiCoO2中Co的化合价为_______。（2）“碱浸”时Al溶解的离子方程式为__________________________________。（3）“酸溶”时加入H2O2的目

2、的是______________________________________。（4）“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。（5）配制100mL1.0mol/L(NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_____。（6）取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300℃，得到的钴的氧化物2.41g，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。【答案】32OH2H

3、2O2AlO23H2将LiCoO2中的Co(Ⅲ)+2Al还原为2价Co2C2O42CoC2O4100mL容量瓶、胶头滴管3CoC2O42O2Co3O46CO2【解析】【分析】铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠，滤渣为LiCoO2，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4，然后加入氨水调节溶液的pH，生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子，最后对滤液用草酸铵洗涤处理，经过一系列处理得到草酸钴。据此解答。【详解】（1）锂是3号元素，原子结构示意图为，LiCoO2中Li显1价，氧元

4、素显2价，设钴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：1x220，则x3，故答案为：；3；（2）“碱浸”时Al溶解于氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2Al2OH2H2O2AlO23H2；（3）双氧水具有氧化性，“酸溶”时加入H2O2，可以将LiCoO2中的Co(Ⅲ)还原为2价，用氨水调节pH，将锂离子转化为氢氧化锂沉淀，所得滤渣主要为LiOH，故答案为：将LiCoO2中的Co(Ⅲ)还原为2价；（4）“沉钴”中CoSO4与草酸铵反应生成草酸钴，反应的离子方程式为Co2C2O42CoC2O4，故答案为：Co2C2O42CoC2O4；

5、（5）配制100mL1.0mol/L(NH4)2C2O4溶液，需要经过称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要100mL容量瓶、胶头滴管，故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；（6）4.41gCoC2O4的物质的量为4.41g0.03mol，其中含有钴元素的质量147g/mol0.03mol59g/mol1.77g，因此钴的氧化物中含有氧元素的质量2.41g1.77g0.64g，氧元素的物质的量0.64g0.04mol，因此该钴的氧化物16g/mol为Co3O4，钴元素被氧化，因此反应物中需要氧气参与，根据元素守恒

6、，生成物中还有二氧化碳，反应的方程式为3CoC2O42O2Co3O46CO2，故答案为：3CoC2O42O2Co3O46CO2。【点睛】从处理铝钴膜废料的工艺流程不难得出：Co的化合价多于一种，所以钴元素的氧化物有多种，所以我们得先确认本题中生成的是哪种氧化物，才能正确书写方程式。2．现有部分短周期元素的相关信息如表所示：元XYZW素相其为非金属元素，M层比K海水中质量简单气态氢化物溶其简单离子是第三关层少1个分数最高的于水所得溶液呈碱周期元素的简单离信元素电子子中半径最小的息性（1）W在周期表中位于第________周期第________族；（2

7、）上述元素可形成含有共价键的常见二元离子化合物，该化合物的电子式为该化合物中阳离子和阴离子的数目比为________。________，（3）实验室用X的气态氢化物的水溶液制取Z的氢氧化物的方法是________________________________(用离子方程式表示)。（4）W、X的氢化物H2W2、X2H4在一定条件下反应可得到一种单质和常温下为液体的物质，试写出该反应的化学方程式：__________________________________________。【答案】二ⅥA2：13++Al+3NH3?H2O═Al(OH)

8、3↓+3NH42H2O2+N2H4=N2↑+4H2O【解析】【分析】海水中质量分数最高的元素为O元素，故W为O；X其为非金