2020-2021备战高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及详细答案.docx

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1、2020-2021备战高考化学——铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及详细答案一、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_____________________________

2、_____。（3）“酸溶”时加入H2O2的目的是______________________________________。（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CoC441g300241g2O4固体在空气中加热至℃，得到的钴的氧化物.，则该反应.的化学方程式为__________________________

3、________________________________。【答案】+32Al2OH2H2O2AlO23H2将LiCoO2中的Co(Ⅲ)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

4、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LiC

5、oO2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）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；4.41g0.03mol，其中含有钴元素的质量（6）4.41gCoC2O4的物质的量为147g/mol0.03mol59g/mol1

6、.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，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．铝土矿的主要成

7、分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：请回答下列问题：（1）玻璃中含有B，刻蚀玻璃的化学方程式为___。（2）沉淀C的成分是___，溶液D中存在较多的阴离子是___。（3）步骤③所加入的试剂是___，生成沉淀F的离子方程式是___。【答案】SiO2+4HF=SiF4+2H2OFe(OH)3、Mg(OH)2OH-、Cl-和AlO2-CO2CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-【解析】【分析】首先加入量酸，几种物里只有SiO2不溶于酸，

8、即沉淀B，其它元素全部入溶液A，再加入量碱，Mg2+和Fe3+化氧化物，即沉淀C，而所有NaAlO2入溶液D，接下来要行一下逆推，工上是解氧化得到的，因此物M是氧化，氧化又是从不溶于水的F化来的，因此F是Al(OH)3，反③其是向NaAlO2溶液中通入二氧化碳气体，故溶液E碳酸（此步二氧化碳一般都是量的），据此来分析本即可。【解】（1）刻玻璃是用氟酸来溶解玻璃中的SiO2，其反方程式SiO2+4HF=SiF4+2