当前位置:首页 > (3份试卷汇总)2019-2020学年广西省梧州市高考第二次大联考化学试卷
,
故答案为:。
【点睛】
本题考查有机物的合成,题目涉及有机反应类型、官能团识别、有机反应方程式书写、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,注意根据有机物的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的性质与转化。 四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.2019年诺贝尔化学奖授予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电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:
已知:Ksp(Li2CO3)=1.6×103。部分物质的溶解度(S)如表所示: T/℃ 20 80 S(Li2CO3)/g 1.33 0.85 S(Li2SO4)/g 34.2 30.5 S(Li3PO4)/g 0.039 —— S(LiH2PO4)/g 126 —— -
(1)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是__________。
A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。
B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。 C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。 (2)写出碱溶时主要发生反应的离子方程式:________。
(3)为提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌、升温外,还可采用的方法有______。(写出一种即可) (4)酸浸时产生标况下3.36 L NO时,溶解LiFePO4________mol(其他杂质不与HNO3反应)。
(5)若滤液②中c(Li+)=4 mol·L-1,加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的90%,计
-
算滤液③中c(CO32)=__________mol/L。
(6)流程中用“热水洗涤”的原因是________。
(7)工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,写出反应的化学方程式:_________。
【答案】AC 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 适当增大硫酸的浓度 0.45 0.04 Li2CO3的随温度升高而减小,热水洗涤可减小Li2CO3的溶解 2FePO4+Li2CO3+2C【解析】 【分析】
废旧磷酸亚铁锂电池正极片主要为Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成,加氢氧化钠溶液浸泡,将铝溶解,过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠,滤渣为LiFePO4,加硫酸、硝酸,除去不溶于酸碱的导电剂,调节pH生成FePO4沉淀,滤液中加入饱和碳酸钠,生成碳酸锂沉淀。 【详解】
(1)A. 废旧锂离子电池中大都残余部分电量,在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放出大量的热量,可能会造成安全隐患等不利影响,A合理; B. 放电是原电池原理,阳离子向正极移动,电池中的锂离子移向正极,B不合理;
C. 热处理的过程重要是为了除去废旧锂离子电池中难溶的有机物、碳粉等,以及关于电极材料和集流体的分离,C合理;故答案为:AC;
(2)碱溶时,Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,其反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)提高酸浸的浸出率,除粉碎、搅拌、升温外,还可采用适当增大硫酸的浓度;故答案为:适当增大硫酸的浓度;
(4)酸浸时NHO3转化为NO,标况下3.36 L NO为0.15mol,产生1molNO,转移3mol电子,则生成0.15molNO,转移0.45mol电子,
LiFePO4与硝酸反应生成FePO4,铁元素的化合价由+2价变为+3价,溶解1mol LiFePO4,转移1mol电子,则转移0.45mol电子,溶解0.45mol LiFePO4,故答案为:0.45;
21c?cCO2?=1.6×10L×(1-90%)×=0.2mol/L,(5)混合后溶液中含有的c(Li)= 4 mol·已知Ksp(Li2CO3)=(Li?)?3?2+
-1
-3
2LiFePO4+3CO↑
,则滤液③中
2-
c(CO3)=
Ksp?Li2CO3?c2(Li?)1.6?10?3??0.04mol/L;故答案为:0.04; 2(0.2)(6)根据表格可知,Li2CO3的随温度升高而减小,热水洗涤可减小Li2CO3的溶解;故答案为:Li2CO3的随温度升高而减小,热水洗涤可减小Li2CO3的溶解;
(7)Li2CO3、FePO4与足量炭黑高温灼烧生成LiFePO4的化学方程式为:
2FePO4+Li2CO3+2C2FePO4+Li2CO3+2C
2LiFePO4+3CO↑;故答案为: 2LiFePO4+3CO↑。
19.新型抗溃疡药瑞巴匹特,可保护胃肠黏膜免受各种致溃疡因子的危害,其合成路线如下:
(1)A的化学名称为______________,C的核磁共振氢谱具有_________________组峰 (2)A与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为______________
(3)化合物F中含氧官能团的名称为__________________,化合物F的分子式为_____________ (4)反应①~③中,属于取代反应的是__________________(填序号)
(5)C→D的转化中,生成的另一种产物为HCl,则C→D反应的化学方程式为__________
(6)已知Y中的溴原子被--OH取代得到Z,写出同时满足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式:___________________
I.分子中含有一个苯环和一个五元环,且都是碳原子环 II.苯环上有两个取代基,且处于对位 III.能与NaHCO3溶液发生反应 (7)已知CH3CH2OHHOCH2CH2CH2OH____________
【答案】丙二酸二乙酯 4 C2H5OOCCH2COOC2H5+2NaOH ?rNaOOCCH2COONa+2C2H5OH 肽键、羧基 C19H15O4N2Cl ①③
CH3CH2Br,以A和HOCH2CH2CH2OH为原料制备物质X
物质Y
的合成路线流程图如下:
,则物质X为__________,物质Y为
BrCH2CH2CH2Br
【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据系统命名法,有机物原子,核磁共振氢谱具有4组峰, 故答案为丙二酸二乙酯,4。
的化学名称为丙二酸二乙酯,C()中有4种氢
(2)酯可在NaOH溶液中发生碱性水解,丙二酸二乙酯与足量NaOH溶液反应的化学方程式为
+2NaOH+2NaOH
NaOOCCH2COONa+2C2H5OH,故答案为 NaOOCCH2COONa+2C2H5OH。
(3)化合物F()中官能团的名称为肽键、羧基、氯原子、碳碳双键,其中含氧官能
团的名称为肽键、羧基,化合物F的分子式为C19H15O4N2Cl,故答案为肽键、羧基,C19H15O4N2Cl。 (4)反应①由
生成
的反应类型为取代反应;反应②是
加氢去氧
还原生成,其反应类型为还原反应;反应③是的氨基中的1个氢原子被
取代,是取代反应,所以反应①~③中,属于取代反应的是①③,故答案为①③。
(5)对比C、D的结构可知,C与X发生取代反应生成D和HCl,根据产物的碳架结构并结合原子守恒,可知C→D反应的化学方程式为:
+
+HCl,
故答案为++HCl。
Y的结构简式为:(6)Y中的溴原子被-OH取代得到Z,,则Z的结构简式为:,
Z的同分异构体I.分子中含有一个苯环和一个五元环,且都是碳原子环,说明N原子不在环上;III.能与NaHCO3溶液发生反应,说明分子中含有羧基;II.苯环上有两个取代基,应该是氨基和羧基,且处于对位,
同时满足下列条件的Z的一种同分异构体的结构简式为,故答案为。
(7)已知CH3CH2OHCH3CH2Br,以A和HOCH2CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图如下:
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