锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：专项题难度：来源：

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn₂O₄、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下

（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为______________________。
（2）第③步反应的离子方程式是______________________。
（3）第④步反应后，过滤Li₂CO₃所需的玻璃仪器有______________________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：______________、______________。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB₂O₄的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L^-1的H₂SO₄溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li₂CO₃，剩至少有___________Na₂CO₃参加了反应。

答案

（1）Al(OH)₃（2）4LiMn₂O₄+O₂+4H⁺=4Li⁺+8MnO₂+2H₂O
（3）漏斗、玻璃棒、烧杯；滤纸破损；滤液超过滤纸边缘
（4）5.3

核心考点

试题【锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如】；主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是________________________。
（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除外Fe³⁺还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应先用____________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性

溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为
_______。
[探究二]
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是____________________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是________________________（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于_______________（选填序号）。
a． A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是____________________。
（7）若要测定限定体积气体Y中的H₂含量（标准状况下约有28ml H₂），除可用测量H₂体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由____________________________________。

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在一支试管中放入一块很小的铜片，再加入少量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口，在玻璃导管口处缠放一团蘸有

溶液的棉花。给试管加热，观察现象。当试管中的液体逐渐透明时，停止加热。回答下列问题：

（1）写出a处反应的化学方程式________________________________________________ 。
（2）试管中的液体反应一段时间后，处滤纸条的变化为_______________________________________ 。待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为______________________________。
（3）待试管中的液体冷却后，将试管上层液体倒去，再慢慢加入少量水，可观察溶液呈__________色。
（4）玻璃导管口处缠放一团蘸有

溶液的棉花所起的作用是_______________________ ，反应的方程式________________________________________ 。
（5）如果浓硫酸的浓度为

，铜片是过量的，加热使之反应，当被还原的硫酸为

。则浓硫酸的实际体积_____ （填写“大于”、“等于”或“小于”）

。

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某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO₃)₃溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe(NO₃)₃溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是____________________。
a．边振荡盛有2%的AgNO₃溶液的试管，边滴入2%的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b．将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大
[提出假设]
假设1：Fe³⁺具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe(NO₃)₃溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃^-能氧化Ag。
[设计实验方案，验证假设]
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe³⁺，验证了假设1成立。请写出Fe³⁺氧化Ag的离子方程式：
________________________。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO₃^-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

[思考与交流]
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe(NO₃)₃溶液中的Fe³⁺和NO₃^-都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：_________________________。

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工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是______________________。
（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应先用__________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性

溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为
____________。
[探究二] 分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是_____________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是_____________（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于_____________（选填序号）。
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是_____________。
（7）若要测定限定体积气体Y中H₂的含量（标准状况下约有28ml H₂），除可用测量H₂体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由___________________________。

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某化学兴趣小组在学习分散系时，对氢氧化铁胶体产生了兴趣：为什么氯化铁溶液和氢氧化钠混合会产生氢氧化铁沉淀，而把氯化铁溶液逐滴加到沸水中却得到的是氢氧化铁胶体且外观上和溶液没有区别？胶体分散质粒子直径比浊液分散质粒子直径要小，同样是氢氧化铁，为什么胶体中不能聚集成更大的粒子而沉淀呢？带着疑问，兴趣小组进行了探究实验：
（1）I组用普通滤纸分别对氢氧化铁浊液和氢氧化铁胶体进行了过滤实验，结果发现浊液过滤器的滤纸上留有红棕色固体，而胶体过滤器的滤纸上没有固体留下。由此，I组同学得出结论：__________________________________。
（2）II组取氢氧化铁胶体于烧杯中，插上电极，接通直流电源，想实验看胶体是否和电解质溶液一样具有导电性。结果却意外的发现，氢氧化铁胶体的红褐色在接电源负极一极明显加深，而接电源正极一极却明显变浅了。由此II组同学得出初步结论：氢氧化铁胶体粒子可能是带______________粒子。进一步得出结论：正是由于这个原因产生的________________作用而使氢氧化铁胶体不容易聚集而沉淀。
（3）辅导老师根据II组得出的结论，又做了一个实验：往氢氧化铁胶体中逐滴滴加一种溶液，结果开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解。老师滴加的溶液是______________（填序号）
A．2mol/L

溶液 B．2mol/L NaOH溶液 C．2mol/L

溶液 D．硅酸胶体
先产生沉淀的原因可能是_______________，请写出沉淀溶解的离子方程式__________________。
（4）辅导老师根据II组得出的结论，又做了一个实验：往氢氧化铁胶体中逐滴滴加HI溶液。观察现象为：开始时出现红褐色沉淀，随后沉淀溶解，溶液呈黄色，最后溶液颜色加深。
完成离子反应：

=__________________。请推测HI应具有___________、__________；

具有____________。

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