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    7．锂离子电池的广泛应用使得锂电池的回收利用一直是科学家关注的焦点．磷酸铁锂是锂电池中最有前景的正极材料，磷酸铁是其前驱体，充放电时可以实现相互转化．某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（图中简称废料，成份为LiFePO4、碳粉和铝箔）进行金属资源回收研究，设计实验流程如下：

    已知：①FePO4可溶于稀H2SO4，不溶于水和其他的酸．
    ②Li2SO4、LiOH和Li2CO3在273K下的溶解度分别为34.2g、22.7g和1.54g，在373K下，Li2CO3的溶解度为0.72g
    ③Ksp[Al（OH）3]=10-32Ksp[Fe（OH）3]=4×10-38
    （1）操作1为：过滤
    （2）滤液A中通入过量CO2的化学方程式为：CO2+2H2O+NaAlO2=NaHCO3+Al（OH）3↓．
    （3）可以提高操作1浸出率的方法有（写出3种）升温，搅拌，增大浓度，增加时间等 ．
    （4）完成操作3中的离子方程式：2LiFePO4+H2O2+2H+=2Fe3++2Li++2PO43-+2H2O．
    （5）该锂电池充电时的阳极反应式：LiFePO4-e-=FePO4+Li+．
    （6）操作4中应选择试剂：NaOH
    （7）沉淀C的成分：Li2CO3  

    分析 锂离子电池正极材料（成份为LiFePO4、碳粉和铝箔）氢氧化钠溶液溶解，过滤得滤渣A中含有LiFePO4、碳粉，滤液A中含有偏铝酸钠，滤液A中通入过量二氧化碳得沉淀A为氢氧化铝，氢氧化铝经过灼烧分解、电解可得铝，滤渣A中加入双氧水、硫酸，过滤得滤渣B为碳粉，滤液B的主要成分为Fe3+、Li+、PO43-，调节滤液B的PH值，过滤，可得沉淀B为氢氧化铁，滤液C中含有Li+、PO43-，滤液C中加入碳酸钠可得沉淀C为Li2CO3，据此答题．

    解答 解：锂离子电池正极材料（成份为LiFePO4、碳粉和铝箔）氢氧化钠溶液溶解，过滤得滤渣A中含有LiFePO4、碳粉，滤液A中含有偏铝酸钠，滤液A中通入过量二氧化碳得沉淀A为氢氧化铝，氢氧化铝经过灼烧分解、电解可得铝，滤渣A中加入双氧水、硫酸，过滤得滤渣B为碳粉，滤液B的主要成分为Fe3+、Li+、PO43-，调节滤液B的PH值，过滤，可得沉淀B为氢氧化铁，滤液C中含有Li+、PO43-，滤液C中加入碳酸钠可得沉淀C为Li2CO3，
    （1）分离固液混合物应使用过滤，故答案为：过滤；
    （2）滤液A中含有偏铝酸钠，通入过量二氧化碳得到沉淀A为氢氧化铝，并生成碳酸氢钠，离子程式为：CO2+2H2O+NaAlO2=NaHCO3+Al（OH）3↓，
    故答案为：CO2+2H2O+NaAlO2=NaHCO3+Al（OH）3↓；
    （3）根据影响反应速率的因素可知，提高操作1浸出率的方法有升温，搅拌，增大浓度，增加时间等，
    故答案为：升温，搅拌，增大浓度，增加时间等；
    （4）操作3中加入双氧水，将亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为：2LiFePO4+H2O2+2H+=2Fe3++2Li++2PO43-+2H2O，
    故答案为：2LiFePO4+H2O2+2H+=2Fe3++2Li++2PO43-+2H2O；
    （5）锂电池充电时的正极即为阳极，发生氧化反应，反应式为LiFePO4 -e-=FePO4+Li+，
    故答案为：LiFePO4 -e-=FePO4+Li+；
    （6）操作4中是调节PH值，使得铁离子沉淀完全，应选择试剂为NaOH，
    故答案为：NaOH；
    （7）根据上面的分析可知，沉淀C的成分为Li2CO3，
    故答案为：Li2CO3．

    点评 本题为生产流程题，涉及金属的回收、氧化还原反应、物质的分离、金属的冶炼等问题，题目较为综合，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    17．下列为乙酸乙酯的合成路线：

    请写出下列物质的化学式A：C2H4    B：CH3CH2OH     C：CH3CHO      D：CH3COOH
    请写出A→B反应方程式：CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH
    C→D的反应方程式：2CH3CHO+O2$\stackrel{催化剂}{→}$2CH3COOH
    B与D反应方程式：CH3COOH+C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源．请回答下列问题
    （1）若用水制取氢气，以下研究方向不正确的是AC
    A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可以研究在水不分解的情况下，使氢元素成为一种能源
    B．设法使太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
    C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
    D．寻找特殊化学物质用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
    （2）氢氧燃料电池是符合绿色化学概念的新型发电装置．其构造如图所示：a、b两个极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．在导线中电子流动方向为a流向b（用a、b表示）．B电极发生的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-．若消耗标准状况下5.6LH2，则通过导向中的电子数为0.5NA
    （3）若氢气的燃烧过程中，破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1KJ，破坏1molO2中的化学键为Q2KJ，形成1molH2O中的化学键释放的能量为Q3kJ，下列关系式正确的是D
    A．Q1+Q2＞Q 3                  B．Q1+Q2＜Q 3
    C.2Q1+Q2＞2Q 3                D.2Q1+Q2＜2Q 3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列反应后只可能生成一种有机物的是（　　）
    A．CH3-CH=CH2与HCl加成
    B．CH3-CH2-CHOH-CH3在浓硫酸存在下，发生分子内脱水
    C．C6H5-CH3在铁粉存在下与氯气反应
    D．CH3-CHCl-CH3与氢氧化钠醇溶液共热

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下列关于同系物和同分异构体的说法正确的是（　　）
    A．甘氨酸和硝基丙烷 CH3CH2CH2NO2互为同分异构体
    B．具有相同通式的两种有机物，要么互为同系物要么互为同分异构体
    C．C3H9N有四种
    D．有机物中碳原子数一定时，烷烃中氢原子数最多

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下：
    浓缩海水$→_{①}^{氯气}$粗产品溴$→_{②}^{通空气和水蒸气}$溴蒸气$→_{③}^{二氧化碳}$物质X$→_{④}^{氯气}$产品溴
    下列说法不正确的是（　　）
    A．步骤①中发生的主要反应为Cl2+2Br-═Br2+2Cl-
    B．步骤②③的目的是富集溴元素
    C．物质X 为HBrO
    D．空气吹出法用到了溴易挥发的性质

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    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    19．中学常见反应的化学方程式是A+B→X+Y+H2O（未配平，反应条件略去），其中A、B的物质的量之比为了1：4．请回答：
    （1）若Y是黄绿色气体，则Y的电子式是  ，该反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
    （2）若A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的溶液为某浓酸，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是4：1  ．
    （3）若A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，且A可溶于X溶液中．
    ①A元素在周期表中的位置是第4周期Ⅷ族（填所在周期和族）；Y的化学式是NO．
    ②含amol X的溶液溶解了一定量A后，若溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X是
    0.4amol．
    （4）若A、B、X、Y均为化合物．向A溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀；B的焰色为黄色．则A与B按物质的量之比1：4恰好反应后，溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（Na+）＞c（Cl-）＞c（AlO2-）＞c（OH-）＞c（H+）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．硝酸是常见的三大强酸之一，在化学研究和化工生产中有着广泛应用，常用于制备硝酸盐、染料、肥料、医药中间体、烈性炸药等．硝酸盐多用于焰火、试剂、图象处理行业．
    （1）某金属M的硝酸盐受热时按下式分解：2MNO3$\stackrel{△}{→}$2M+2NO2↑+O2↑，加热3.40gMNO3，生成NO2和O2折算成标准状况时的总体积为672mL．由此可以计算出M的相对原子质量为108．
    （2）将32.64g铜与140mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体折算成标准状况下的体积为11.2L．其中NO的体积为5.824L．
    （3）现有Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，加入100mL0.6molHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体（S．T．P．）．则产物中硝酸铜的物质的量为0.025mol．如原混合物中有0.0lmolCu，则其中Cu2O与CuO的质量比为9：5．
    （4）有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，HNO3被还原成NO，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？
    （5）加热某一硝酸铜的结晶水合物和硝酸银的混合物110.2g，使之完全分解，得到固体残渣48.4g．将反应后产生的气体通过水充分吸收后，剩余气体1.68L （S．T．P．）．求原混合物中硝酸铜结晶水合物的化学式．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列属于离子化合物的是（　　）
    A．HClB．N2C．AlCl3D．NH4Cl

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