广东省中山一中、仲元中学等七校联合体2020高三化学第一次联考(8月)试题(含解析)

温度/℃ 溶解度/g

0 1.54 20 1.33 40 1.17 60 1.01 80 0.85 100 0.72 (1)过程i研磨粉碎的目的是__________________。

(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用反应方程式表示)_________________。

(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示： 序号 实验1 实验2 实验3

①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为________________________。

②综合考虑Li+的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为___________________。 ③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是______________________。 (4)浸出液中存在大量H2PO4﹣和HPO42-，已知：H2PO4﹣

HPO42－+H+，HPO42－

PO43-+H+，结合

酸 HCl HCl HCl 氧化剂 H2O2 NaClO3 O2 浸出液Li+浓度(g/L) 9.02 9.05 7.05 滤渣中Li含量/% 0.10 0.08 0.93 平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因___________。 (5)简述过程vi的操作____________________________。

【答案】 (1). 增大接触面积，加快反应速率 (2). 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ (3). ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O (4). H2O2 (5). 提高浸出液中Li+浓度（或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用量） (6). CO32﹣结合H+，c(H+)减小，上述两个电离平衡均向右移动，c(PO4)增大，与Fe结合形成磷酸铁晶体 (7). 用热水洗涤、干燥 【解析】 【分析】

LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)研磨后加入氢氧化钠溶液，滤液1含有NaAlO2，滤渣1

3﹣

3+

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含有LiFePO4和石墨粉，加入盐酸、氧化剂可氧化亚铁离子生成铁离子，滤渣2为石墨粉，浸出液含有铁离子、锂离子，加入30%碳酸钠溶液可生成FePO4?2H2O，滤液2含有锂离子，加入饱和碳酸钠溶解并加热，可生成Li2CO3粗品，用热水洗涤，干燥得到高纯Li2CO3，以此解答该题。

【详解】(1)粉碎样品，可增大接触面积，加快反应速率；

(2)废旧电极含有铝，可与氢氧化钠溶液反应，则加入氢氧化钠溶液，可溶解Al，使其分离出去，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

(3)①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，应生成氯气，反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；

②结合实验结果和①中的现象，最终选择H2O2作为氧化剂，Li+的进出率较高，且较环保； ③过程iii得到的浸出液循环两次，可提高浸出液中Li+浓度（或提高氧化剂和酸的利用率/节约后续纯碱的用量；

(4)要得到过程iv得到磷酸铁晶体，可使PO4溶液浓度增大，则应使H2PO4HPO4

2－

3-+

+3-﹣

HPO4+H，

2-

2－+

PO4+H平衡正向移动，可加入与H反应的物质，则可加入碳酸钠，原因是CO3结

HPO42－+H+，HPO42－

PO43-+H+，两个电离平衡均向右移动，c(PO43-)

合H+，c(H+)减小，H2PO4﹣

3+

增大，与Fe结合形成磷酸铁晶体；

(6)由表中数据可知碳酸锂在温度较高时溶解度较小，则可用热水洗涤，然后干燥可得到高纯碳酸锂。

【点睛】本题考查物质的分离和提纯的知识，涉及物质分离和提纯试剂的选取、平衡移动原理、氧化还原反应等，明确化学反应原理、物质性质及性质差异性是解本题关键，侧重考查学生分析及综合知识运用能力。

10.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物间的相互转化及脱除具有重要意义。

I．氮氧化物间的相互转化 (1)已知2NO(g)+O2(g)第一步 2NO(g)

2NO2(g)的反应历程分两步：

N2O2(g) （快速平衡）

第二步 N2O2(g) +O2(g) =2NO2(g) （慢反应）

①用O2表示的速率方程为v(O2)= k1?c2(NO)?c(O2)；NO2表示的速率方程为v(NO2)=k2?c2(NO)?c(O2)，

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