【题目】（14分）近年来，随着锂离子电池的广泛应用，废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料（有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等）回收钴、镍、锂的流程图。
已知：P204[二(2乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰，P507(2乙基己基膦酸2乙基己酯）和Cyanex272[二(2，4，4)三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。
回答下列问题：
（1）在硫酸存在的条件下，正极材料粉末中LiCoO2与H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体，请写出反应的化学方程式__________________________________。
（2）一些金属难溶氢氧化物的溶解度（用阳离子的饱和浓度表示）与pH的关系图如下：
加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________（填金属离子符号）杂质；写出除去金属离子的离子方程式________________________（一种即可）。
（3）已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)
MRn(Org)+nH+(aq)，且随着萃取过程中pH降低，萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理，皂化萃取剂萃取金属离子的反应为nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为________________。
（4）控制水相pH=5.2，温度25℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。
■—Co(Cyanex272)；●—Ni(Cyanex272)；▲—Co(P507)；▼—Ni(P507)
由图可知，钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________（填“增大”或“减小”）；两种萃取剂中___________（填“P507”或“Cyanex272”）的分离效果比较好，若选P507为萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L1；若选Cyanex272萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L1。
（5）室温下，用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12，搅拌一段时间后，静置，离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体，镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5.25×1016，则沉镍母液中Ni2+的浓度为2.1×1011 mol·L1时，pH=______(lg5=0.7)。
【答案】2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O Fe3+、Al3+ Fe3+ +3OHFe(OH)3或Al3+ +3OHAl(OH)3 维持萃取过程中pH恒定 增大 Cyanex272 0.25 0.4 11.7
【解析】
（1）LiCoO2与硫酸和H2O2反应生成能使带火星木条复燃的气体，说明LiCoO2在硫酸作用下把H2O2氧化成O2，+3价Co降低为+2价的Co2+，方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+O2↑+
2CoSO4+4H2O。
（2）由图可知，加入NaOH溶液调pH=5时，Fe3+、Al3+沉淀完全，所以去除Fe3+的离子方程式为Fe3++3OHFe(OH)3，去除Al3+的离子方程式为Al3++3OHAl(OH)3。
（3）nHR(Org)+Mn+(aq)
MRn(Org)+ nH+(aq)，会使溶液酸性增强，萃取效率下降，故用NaOH进行皂化处理后离子反应变为nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)，反应前后pH基本不变，根据题意可知，萃取效率不会降低。故萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理的目的是维持萃取过程中pH恒定。
（4）由图可知，钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而呈增大趋势，萃取时“Cyanex272”比“P507”对钴、镍萃取率的差值大，Cyanex272分离效果好。选P507为萃取剂，浓度在0.25 mol·L1以后变化不大，所以0.25 mol·L1最好；选Cyanex272萃取剂，浓度在0.40 mol·L1以后变化不大，所以0.4 mol·L1最好。
（5）Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH)=5.25×1016，c2(OH)=
=2.5×105，c(OH)=5×103，pOH=3lg5=2.3，pH=14pOH=142.3=11.7。
开心蛙状元测试卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】H是药物合成中的一种重要中间体，下面是H的一种合成路线：
回答下列问题：
(1)X的结构简式为_______，其中所含官能团的名称为______；Y生成Z的反应类型为_______。
(2)R的化学名称是________。
(3)由Z和E合成F的化学方程式为__________________。
(4)同时满足苯环上有4个取代基，且既能发生银镜反应，又能发生水解反应的Y的同分异构体有________种，其中核磁共振氢谱上有4组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3的同分异构体的结构简式为________(一种即可)。
(5)参照上述合成路线，以乙醛和
为原料(其他试剂任选)，设计制备肉桂醛(
)的合成路线_______________。
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【题目】在2A＋B
3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是
A.υ(A)＝ 0.5 mol／(L·ｓ)B.υ(B)＝ 0.3 mol／(L·ｓ)
C.υ(C)＝ 0.8 mol／(L·ｓ)D.υ(D)＝ 1 mol／(L·ｓ)
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【题目】1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH
O2↑+4Na+2H2O；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠：3Fe+4NaOH
Fe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是（ ）
A. 戴维法制钠，阳极的电极反应式为：2OH-+2e-═H2↑+O2↑
B. 盖吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性比钠的强
C. 若用戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，两方法转移电子总数相等
D. 若用戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，戴维法转移电子总数较少
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【题目】将反应Cu（s） + 2Ag+（aq）
Cu2+（aq） + 2Ag（s）设计成原电池，某一时刻的电子流向及电流计（G）指针偏转方向如图所示，有关叙述正确的是 （ ）
A. KNO3盐桥中的K+移向Cu（NO3）2溶液
B. 当电流计指针为0时，该反应达平衡，平衡常数K=0
C. 若此时向AgNO3溶液中加入NaCl固体，随着NaCl量的增加，电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转
D. 若此时向Cu（NO3）2溶液中加入NaOH固体，随着NaOH量的增加电流计指针向右偏转幅度减小→指针指向0→向左偏转
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【题目】有机物E是一种药物中间体，合成路线如下：
(1)该路线中设计第Ⅰ、Ⅲ步的目的是________。
(2)步骤Ⅳ中X的结构简式为________。
(3)1 mol E与足量的H2反应，最多消耗H2_________mol。
(4)F是C的一种同分异构体，能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀，遇FeCl3溶液显紫色，分子中含有4种不同环境的氢。F的结构简式为_________。
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【题目】铈是稀土元素，氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2），某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
下列说法不正确的是
A.过程①中发生的反应是：Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.过程②中有O2生成
D.过程④中发生的反应属于置换反应
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【题目】有机物A易溶于水，可以通过如下转化制得化学式为C4H8O2的酯E，其中B的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志，反应①是实验室制取B的基本方法，C能发生银镜反应。
(1)写出E的属于酸类的一种同分异构体的结构简式：___________。
(2)写出①、②、③的化学方程式，并在括号中注明反应类型：
①_______________________________________（_____________）；
②_______________________________________（_____________）；
③_______________________________________（_____________）；
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【题目】某化学小组构想将汽车尾气(NO、NO2)转化为重要的化工原料HNO3， 其原理如图所示，其中A、B为多孔材料。下列说法正确的是
A. 电解质溶液中电流的方向由B到A，电子的流向与之相反
B. 电极A表面反应之一为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+
C. 电极B附近的c(NO3-)增大
D. 该电池工作时，每转移4 mol电子，消耗22.4 LO2
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