2020-2021备战高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题附答案解析.docx

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1、2020-2021备战高考化学专题题库∶化学反应速率与化学平衡的综合题附答案解析一、化学反应速率与化学平衡1．锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。已知：LiCoO2难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：（1）LiCoO2中Co的化合价是__。（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。（3）浸出剂除了H22外，也可以选择223，比较二者的还原效率22ONaSOHO__(填“

2、>或”“<”)NaSO(还原效率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。223（4）提高浸出效率的方法有__。（5）利用Cyanex272萃取时，pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知，用Cyanex272萃取分离时，最佳pH是__。（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR2+2=Co+2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。-15[Ksp(Ni(OH)2=2×10]（8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完

3、成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。已知：提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、NaF。【答案】+32LiCoO+2++适当升高温度，适当增加H2SO42+6H+H2O2=2Co+O2↑+2Li+4H2O<浓度5.5H2SO47.5①NaOH②Ni(OH)2③NaF【解析】【分析】(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算；(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式；(3)根据等物质的量H2O2和Na2S

4、2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断；(4)提高浸出效率即提高化学反应速率；(5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质；sp2的表达式进行计算；(7)根据K(Ni(OH)(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。【详解】(1)LiCoO2中O元素为-2价，Li为+1价，根据化合物中各元素化合价代

5、数和为0进行计算得Co的化合价为+3价；(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O；(3)1molH2O2作为还原剂转移2mol电子，1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol电子，则Na2S2O3的还原效率更高；(4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加24HSO浓度等；(5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃

6、取率低的pH范围，所以最佳pH是5.5；(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择H2SO4；2+1.18-(7)c(Ni)=mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时，c(OH)＝59Ksp(NiOH2)21015=10-6.50.02=mol/L，则pH=14-6.5=7.5；0.02(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀，所以选用NaOH，则Ni(OH)2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF生

7、成LiF沉淀。【点睛】本题(5)选择合适的pH时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。2．根据当地资源等情况，硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空：(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)充入一个2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡，测得n(SO3)=0.040mol，则O2的平均反应速率为______(2)在容积不变时，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)a

8、.移出氧气b.降低温度c.减小压强d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图，请在图中画出其他条件不变情况下，起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为①将