實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)：各省高考題

各省高考題胡征善2014年2月20日化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)專題化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究題一、2012年福建卷【答案】（1）ACB（2）①殘余清液中，n(Cl—)>n(H+)

②0.1100③偏小

④（i）Zn粒殘余清液（ii）裝置內(nèi)氣體尚未冷至室溫二、2012年山東卷30．（14分）實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：（1）為使Mg2+、Al3+同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入________（填“A”或“B”），再滴加另一反應(yīng)物。（2）如右圖所示，過濾操作中的一處錯(cuò)誤是________。（3）判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是________。高溫焙燒時(shí)，用于盛放固體的儀器名稱是_______。（4）無水AlCl3（183℃升華）遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是______。F中試劑的作用是__________。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為__________?！敬鸢浮浚?）B（2）漏斗下端沒有緊貼燒杯內(nèi)壁（3）硝酸酸化的AgNO3溶液坩堝（4）除去HCl吸收水蒸氣堿石灰三、2012年北京卷27.（15分）有文獻(xiàn)記載:在強(qiáng)堿條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學(xué)進(jìn)行如下驗(yàn)證和對比實(shí)驗(yàn)。

裝置實(shí)驗(yàn)序號試管中的藥品現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ2mL銀氨溶液和數(shù)滴較濃NaOH溶液有氣泡產(chǎn)生:一段時(shí)間后，溶液逐漸變黑:試管壁附著銀鏡實(shí)驗(yàn)Ⅱ2mL銀氮溶液和數(shù)滴濃氨水有氣泡產(chǎn)生:一段時(shí)間后，溶液無明顯變化該同學(xué)欲分析實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ的差異，查閱資料:a．Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·

H2Ob．AgOH不穩(wěn)定，極易分解為黑色Ag2O

（I）配制銀氨溶液所需的藥品是____________

。（2）經(jīng)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)Ⅰ的氣體中有NH3，黑色物質(zhì)中有Ag2O。①用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3產(chǎn)生的現(xiàn)象是____________。②產(chǎn)生Ag2O的原因是_____________________。（3）該同學(xué)對產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設(shè):可能是NaOH還原Ag2O。實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象:向AgNO3溶液中加入________，出現(xiàn)黑色沉淀;水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。（4）重新假設(shè):在NaOH存在下，可能是NH3還原Ag2O。用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)象:出現(xiàn)銀鏡。在虛線框內(nèi)畫出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡圖(夾持儀器略)。（5）該同學(xué)認(rèn)為在（4）的實(shí)驗(yàn)中會有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假設(shè)：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也參與了NH3還原Ag2O的反應(yīng)。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①有部分Ag2O溶解在氨水中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)假設(shè)成立，依據(jù)的現(xiàn)象是_____________________。（6）用HNO3，清洗試管壁上的Ag，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。【答案】：(1)AgNO3溶液和氨水(2)①試紙變藍(lán)

②在NaOH存在下，加熱促進(jìn)NH3·

H2O的分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·

H2O平衡正向移動，c(Ag+)增大，Ag+和OH—反應(yīng)立即轉(zhuǎn)化為Ag2O：2Ag++2OH—=Ag2O↓+H2O(3)過量NaOH溶液(4)(5)①Ag2O+4NH3·

H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O②與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡(6)Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2↑+H2O最好寫稀硝酸的反應(yīng)四、2013年課標(biāo)卷可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相對分子質(zhì)量密度(g·cm-3)沸點(diǎn)(℃)溶解性環(huán)己醇1000.9618161微溶于水環(huán)己烯820.810283難溶于水26.(Ⅰ卷

13分)醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：合成反應(yīng)：在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸。B中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90℃。分離提純：反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g?；卮鹣铝袉栴}：（1）裝置b的名稱是

。（2）加入碎瓷片的作用是

；如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作時(shí)

（填正確答案標(biāo)號）。A．立即補(bǔ)加B．冷卻后補(bǔ)加C．不需補(bǔ)加D．重新配料（3）本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為

。（4）分液漏斗在使用前須清洗干凈并

；在本實(shí)驗(yàn)分離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的________（填“上口倒出”或“下口放出”）。

（5）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是

。（6）在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有_______

（填正確答案標(biāo)號）。

A．圓底燒瓶B．溫度計(jì)C．吸濾瓶

D．球形冷凝管E．接收器（7）本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是

（填正確答案標(biāo)號）。A．41%B．50%C．61%D．70%【答案參考及評分標(biāo)準(zhǔn)】（1）（直形）冷凝管（1分）（2）防暴沸（1分）B（1分）（3）（2分）（4）檢查是否漏水（1分）上口倒出（1分）（5）吸水或吸收水和醇（1分，答“干燥”亦可）（6）C、D（7）～

1×1001×822016.4g

產(chǎn)率(環(huán)己烯)=10.0/16.4×100%=61%【命題思路】本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題。以有機(jī)物醇的消去反應(yīng)為知識載體，考查了物質(zhì)的分離和提純方法，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力?！窘馕觥渴炀氄莆諏?shí)驗(yàn)的基本常識是正確解答實(shí)驗(yàn)探究題的前提。在復(fù)習(xí)中一定要熟練掌握常見儀器的名稱、形狀、用途和使用方法；熟悉物質(zhì)的分離提純方法以及蒸餾、分液、過濾等基本實(shí)驗(yàn)操作的裝置圖，操作步驟和操作中注意事項(xiàng)?！鳎琀2SO4Na2Cr2O726.(Ⅱ卷

15分)正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛。

發(fā)生的反應(yīng)如下：CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：沸點(diǎn)/℃密度/(g·cm-3)水中溶解性正丁醇11.720.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶五、2013年課標(biāo)卷實(shí)驗(yàn)步驟如下：將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中，加30mL水溶解，再緩慢加入5mL濃硫酸，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí)，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90—95℃，在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層干燥后蒸餾，收集75—77℃餾分，產(chǎn)量2.0g?；卮鹣铝袉栴}：（1）實(shí)驗(yàn)中，能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，說明理由

。（2）加入沸石的作用是

。若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確方法是

。（3）上述裝置圖中，B儀器的名稱是

，D儀器的名稱是

。（4）分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是

（填正確答案標(biāo)號）。a.潤濕b.干燥c.檢漏d.標(biāo)定（5）將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，水在

層（填“上”或“下”）。答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（1）不能，易迸濺（2分）（2）防暴沸（1分）待溶液冷卻后再補(bǔ)加（2分）（3）分液漏斗（1分）(直形)冷凝管（1分）（4）c（1分）

（5）下（1分）（6）保證正丁醛被及時(shí)蒸出，防止被進(jìn)一步氧化（3分）（7）51.4（3分）【命題思路】本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題。主要考查有機(jī)物的分離方法和基本實(shí)驗(yàn)操作。【解析】首先搞清本實(shí)驗(yàn)的目的是制取并提純正丁醛，正丁醛和正丁醇是互溶的液體，應(yīng)該通過蒸餾的方法進(jìn)行分離，利用的是二者的沸點(diǎn)不同；正丁醛微溶于水，蒸餾后仍含有少量水，再通過分液方式分開，水的密度大于正丁醛，故水層在下，從下口放出，正丁醛從上口倒出。（6）反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90—95℃，其原因是

。（7）本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為

%。醛氧化為羧酸CH3CH2CH2CH2OH～CH3CH2CH2CHO74724.03.89g所以正丁醛的產(chǎn)率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%=2.0/3.89×100%=51.4%。六、2012年浙江卷9．（15分）某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響（固定裝置略）。（1）MgCO3

的分解產(chǎn)物為

。（2）裝置C的作用是

，處理尾氣的方法為

。（3）將研究小組分為兩組，按上圖裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末（純凈物）。兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。七、2013年重慶卷步驟操作甲組現(xiàn)象乙組現(xiàn)象1取黑色粉末加入稀鹽酸溶解，無氣泡溶解，有氣泡2取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀3取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液變紅無現(xiàn)象4向步驟3溶液中滴加新制氯水紅色褪去先變紅后褪色①乙組得到的黑色粉末是

。②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為

。③乙組步驟4中，溶液變紅的原因?yàn)?/p>

；溶液褪色可能的原因及其驗(yàn)證方法為_____________。④從實(shí)驗(yàn)安全考慮，上圖裝置還可采取的改進(jìn)措施是

?！敬鸢浮浚?）MgOCO2（2）除去CO2點(diǎn)燃（3）①Fe②Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O③Fe2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+遇SCN—顯紅色；假設(shè)SCN—被Cl2氧化。向溶液中再加入KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)紅色，則假設(shè)成立

④在裝置BC之間增加裝置E防倒吸30.（15分）TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。（1）實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g)，在無水無氧條件下，制取TiCl4實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下有關(guān)性質(zhì)如下表物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他CCl4—2376與TiCl4互溶TiCl4—25136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧八、2013年山東卷儀器A的名稱是

，裝置E中的試劑是

。反應(yīng)開始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、_______、加裝藥品、通氮?dú)庖欢螘r(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通氮?dú)猗谙缇凭珶簪劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)開_________（填序號）。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是____________。（2）工業(yè)上由鈦鐵礦（FeTiO3）(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：90℃酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)水解TiOSO4(aq)+2H2O(l)====H2TiO3(s)+H2SO4(aq)

簡要工藝流程如下：①試劑A為________。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，若溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)品收率降低，原因是__________________。②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是_____。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是______（填化學(xué)式）。

【答案】（1）干燥管濃H2SO4

檢查氣密性

②③①分餾(或蒸餾)（2）①Fe溫度過高會導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀②Fe2+Fe2O328、利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下：九、2013年浙江卷已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。請回答下列問題：（1）用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有________。A．去除油污B．溶解鍍鋅層C．去除鐵銹D．鈍化（2）調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，為制得ZnO，后續(xù)操作步驟是___________。（3）由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過程中，須持續(xù)通N2，其原因是_______________。（4）Fe3O4膠體粒子能否用減壓過濾法實(shí)現(xiàn)固液分離？_____(填“能”或“不能”)，理由是____________________。（5）用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測得產(chǎn)物Fe3O4中二價(jià)鐵含量。若需配制濃度為0.01000mol/L的K2Cr2O7的標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL，應(yīng)準(zhǔn)確稱取______gK2Cr2O77(保留4位有效數(shù)字，已知M(K2Cr2O7)==294.0g/mol)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列儀器不必要用到的有_____(用編號表示)。①電子天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭滴管⑦移液管（6）滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，則測定結(jié)果將_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】（1）AB（2）抽濾、洗滌、灼燒（3）防止Fe2+被氧化（4）不能膠體粒子太小，抽濾時(shí)透過濾紙（5）0.7350（0.01000mol/L×0.250L×294.0g/mol）③⑦（6）偏大9、

FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。I.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計(jì)了制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：十、2013年天津卷

①檢查裝置的氣密性；②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成④____________________。⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封請回答下列問題：（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A的右端。要使沉積得FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是____________。

（3）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步驟序號）_______。

（4）裝置B中的冷水作用為_____；裝置C的名稱為__；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)完后，因?yàn)槭ノ誄l2的作用而失效，寫出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑：______。

（5）在虛線框內(nèi)畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。II.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。

（6）FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為________。

（7）電解池中H+在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應(yīng)為____________________________。（8）綜合分析實(shí)驗(yàn)II的兩個(gè)反應(yīng)，可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：①H2S的原子利用率100%；②____________。

（1）2Fe+3Cl2===2FeCl3

（2）在沉積的FeCl3固體下方加熱（3）②⑤

（4）冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液

（5）（6）2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+（7）Fe2+

－e—＝Fe3+

（8）FeCl3得到循環(huán)利用

工藝(實(shí)驗(yàn))流程題27.(I卷

15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe—=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）。一、2013年課標(biāo)卷回答下列問題：（1）LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為______。（2）寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。（3）“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________、_______________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是______________。（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。（5）充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式_________________。（6）上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是__________________。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有_____（填化學(xué)式）?！久}思路】本題屬于無機(jī)綜合——化工流程題，主要考查廢舊鋰離子電池的再生利用及化學(xué)方程式、離子方程式和電極反應(yīng)式的書寫。【解析】化工流程題要讀懂各步所發(fā)生的反應(yīng)，然后運(yùn)用所學(xué)基本概念和基本理論及元素化合物知識得出答案。根據(jù)化合價(jià)規(guī)則可以得出（1）中鈷的化合價(jià)為+3；熟悉Al的性質(zhì)即可快速寫出（2）中離子方程式。理解氧化還原反應(yīng)含義，可以寫出（3）中化學(xué)方程式；讀懂流程圖，即可寫出“沉鈷”過程中的反應(yīng)方程式。根據(jù)化合價(jià)變化并結(jié)合放電可以寫出（5）中電池總反應(yīng)，理解原電池反應(yīng)原理即可輕松完成問題（6）。分液分離答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（1）+3 （1分）（2）Al+OH——+H2O=AlO2—+3/2H2↑ 或2Al+2OH—-+6H2O=2[Al(OH)4]—+3H2↑（2分）（3）2LiCoO2+H2O2+3H2SO4(稀)===Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O（2分）（4）CoSO4+2NH4HCO3===CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O（2分）有氯氣生成，污染較大（2分）

（5）電池反應(yīng)：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C（2分）（6）Li+由負(fù)極生成，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進(jìn)入正極材料中（2分）

（—）LixC6

—xe—=xLi++6C

（+）Li1-xCoO2+xe—+xLi+=LiCoO2

Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4

（2分，寫兩種給1分）△概念辨析鋰電池與鋰離子電池一、鋰電池金屬鋰或其合金金屬作負(fù)極參與電極反應(yīng)：

Li—e—=Li+正極材料通常是二氧化錳或亞硫酰氯，非水電解質(zhì)溶液

愛迪生鋰電池反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2

雖然這種電池也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過程中容易形成鋰結(jié)晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是禁止充電的。代號分類正極電解質(zhì)溶液電壓BLi-氟化石墨氟化石墨(一種氟化碳)非水系電解液3.0VCLi-MnO2熱處理過的MnO2高氯酸鋰非水系電解液3.0VELi-SOCl2SOCl2四氯鋰鋁非水系電解液3.6VFLi-FeSFeS非水系電解液1.5VGLi-CuOCuO非水系電解液1.5V各種鋰電池二、鋰離子電池Li+在電解質(zhì)溶液中移動，傳遞電荷，不參與電極反應(yīng)。負(fù)極：6C+xLi++xe—=LixC6常用的正極材料：鈷酸鋰LixCoO2，0<x≤1——當(dāng)x=1時(shí)，對應(yīng)于其理論容量，高達(dá)274mAh/g，但在實(shí)際的循環(huán)過程中，當(dāng)x>0.55時(shí)，材料的容量發(fā)生嚴(yán)重的退化，其層狀結(jié)構(gòu)傾向于塌陷，使得實(shí)際可利用的容量不超過155mAh/g，為了能夠更多的利用LiCoO2中的鋰離子，人們采用摻雜、包覆等辦法對其改性。目前，有多種元素應(yīng)用于LiCoO2摻雜，但只有Mn和Al表現(xiàn)出較好的效果。在Li過分脫出時(shí)(E>4.2V時(shí))，LiCoO2發(fā)生嚴(yán)重的過充現(xiàn)象，化學(xué)鍵發(fā)生斷裂而釋出O2，導(dǎo)致體系的不穩(wěn)定，甚至有使電池爆炸的危險(xiǎn)。鎳鈷二元材料LICo1-xNixO2——LiCoO2價(jià)格昂貴，合成具有電化學(xué)活性的LiNiO2困難，如果能夠結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，用價(jià)格相對低廉的Ni替代部分Co，合成具有LiCoO2一樣優(yōu)良電化學(xué)性能地電極材料，那么將具有廣闊的應(yīng)用前景。由于半徑相近，Ni和Co幾乎可以以任何比例形成固溶體。近幾年來，多元混合摻雜的層狀氧化物得到了大量的研究，不同金屬原子比例的鎳鈷錳多元材料得到了研究，但是顆粒形貌和粒度分布不得到有效的控制，只有在足夠高的電勢下(大于4.5V)才能獲得180mAh/g的容量，此外沒有從根本上改變鈷系材料的特點(diǎn)。多元復(fù)合材料(鎳鈷錳)——簡單地表示為LiNiCoMnO2尖晶石錳酸鋰LiMn2O4——尖晶石LiMn2O4

的容量衰減主要來源于：一方面為強(qiáng)烈的電子-晶格作用即Jahn-Teller效應(yīng)，在放電過程中，尖晶石顆粒表面會形成Li2Mn2O4

或形成Mn的平均化合價(jià)低于3.5的缺陷尖晶石相，這會引起結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，造成容量的損失。另一個(gè)方面在于循環(huán)過程中Mn的溶解流失，由Mn3+很容易發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Mn2+和Mn4+；Mn2+溶解于電解液中而造成Mn的流失，所以一直以來市場受到嚴(yán)重限制。橄欖石型磷酸鐵鋰LiFePO4——研究人員發(fā)現(xiàn)在三維框架結(jié)構(gòu)中，引入含氧多的陰離子如SO42—或PO43—等來取代O2—，除了得到與氧化物一致的高電壓外，也能提供較大的自由體積，有利于鋰離子的遷移,而且使鋰的嵌入和脫嵌電位保持穩(wěn)定。1997年Goodenough等首次報(bào)道橄欖石型的磷酸鐵鋰(LiFePO4)可用于鋰離子電池正極材料，其中的鋰離子可以完全從晶格中脫出形成層狀FePO4，其相對于鋰的電極電勢為3.5伏，理論容量為170mAh/g。充電放電充電放電2009年浙江卷：市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li－ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列說法不正確的是

A．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li－e－==Li+B．充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C．該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D．放電過程中Li+向負(fù)極移動充電放電浙江兩年高考題混淆了鋰電池和鋰離子電池2010年浙江卷：Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li++FeS+2e—＝Li2S+Fe有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是

A.Li-Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)

B.

該電池的電池反應(yīng)式為：2Li+FeS＝Li2S+Fe

C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al—3e—==Al3+

D.充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2Li2S+Fe—2e—=2Li++FeS“Li－ion”就是鋰離子電池的符號。2009年浙江高考題應(yīng)該是“負(fù)極材料是金屬鋰離子和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰離子的載體)”；2010年浙江高考題應(yīng)該是“Li-Al/FeS鋰離子電池，Al是負(fù)極，Li+在電解質(zhì)溶液中遷移傳遞電荷”

27.(Ⅱ卷

14分)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下：提示:在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是______。(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為_____。過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有___。(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是__________。(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干操后的濾餅11.2g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g。則x等于___。【命題思路】本題屬于無機(jī)綜合題型。主要考查常見化工流程中涉及的物質(zhì)的分離提純、反應(yīng)類型、離子方程式的書寫及有關(guān)計(jì)算?！窘馕觥亢须s質(zhì)的ZnO(Fe2+、Mn2+、Ni2+)，其中Fe2+和Mn2+有較強(qiáng)的還原性，可以和弱酸性的KMnO4溶液反應(yīng)，從而達(dá)到除雜的目的(3Fe2++MnO4—+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2+5H+；2MnO4—+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+)。除掉了Fe2+和Mn2+之后，再加過量Zn除掉Ni2+，最后再將溶液中的Zn2+轉(zhuǎn)化為ZnCO3沉淀，對ZnCO3沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、灼燒處理即可得ZnO。

Fe(OH)3、MnO2過量Zn、Ni濾液Na+、SO42—答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（1）Fe2+和Mn2+（2分）3Fe2++MnO4—+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+

（2分）2MnO4—+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+（2分）Fe2+和Mn2+不能生成沉淀（1分）（2）置換反應(yīng)（1分）鎳或Ni（1分）（3）取最后一次洗滌液少許，先加稀HCl,再加BaCl2(aq)，若無白色沉淀生成，證明已洗凈（2分）（4）ZnCO3·xZn(OH)2ZnO1×(125+99x)(1+x)×8111.28.1解得x=1（3分）二、2013年上海卷

七、（本題共12分）溴化鈣可用作阻燃劑、制冷劑，具有易溶于水，易吸潮等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室用工業(yè)大理石（含有少量Al3+、Fe3++等雜質(zhì)）制備溴化鈣的主要流程如下：完成下列填空：35.上述使用的氫溴酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26%，若用47%的氫溴酸配置26%的氫溴酸的氫溴酸500mL，所需的玻璃儀器有玻璃棒、

。36.已知步驟Ⅲ的濾液中不含NH4+。步驟Ⅱ加入的試劑a是

，控制溶液的pH約為8.0的目的是________________、________________。37.試劑b是

，步驟Ⅳ的目的是

。38.步驟Ⅴ所含的操作依次是

、

。39.制得的溴化鈣可以通過如下步驟測定其純度：①稱取4.00g無水溴化鈣樣品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反應(yīng)后過濾；④

；⑤稱量。若得到1.88g碳酸鈣，則溴化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______（保留兩位小數(shù)）。若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范而測定結(jié)果偏低，其原因是

。七、（本題共12分）35.燒杯量筒36.氫氧化鈣確保Fe3++和Al3+沉淀完全防止Al(OH)3溶解37.氫溴酸除去過量的氫氧化鈣38.蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾39.烘干，冷卻0.94溴化鈣吸水19.(15分)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收銅并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）①銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是________(用化學(xué)方程式表示)。

②銅帽溶解后需將溶液中過量H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是__________。（2）為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物)含量，實(shí)驗(yàn)中需測定除去H2O2后溶液中Cu2+三、2012年江蘇卷

的含量。實(shí)驗(yàn)操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調(diào)節(jié)pH=3～4，加入過量KI，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中的離子方程式如下：

2Cu2+＋4I—=2CuI(白色)↓＋I(xiàn)2

I2＋2S2O32—=2I—＋S4O62—

①滴定選用的指示劑為________，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為____________。

②若滴定前溶液中H2O2沒有除盡，所測定的Cu2+的含量將會__________

(填“偏高”、“偏低”、“不變”)。

(3)已知pH＞11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0

mol?L—1計(jì)算)

開始沉淀的pH

開始沉淀的pHFe3+1.13.2Fe2+5.88.8Zn2+5.98.9實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30%

H2O2、1.0

mol?L—1HNO3、1.0

mol?L—1

NaOH。

由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①___________________________；②______________________；

③過濾；④_____________________________；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。

第（3）題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這里最好選用固體ZnO或ZnCO3調(diào)節(jié)溶液pH，但試題只提供了1.0mol/LNaOH溶液題給30%H2O2、HNO3溶液都可將Fe2+氧化為Fe3+

，這就需要評價(jià)選用！參考答案

(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O

②加熱(至沸)

(2)①淀粉溶液

藍(lán)色褪去

②偏高

(3)①向?yàn)V液中加入30%的H2O2使其充分反應(yīng)

②滴加1.0

moL?

L—1的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH約為5(或3.2≤pH＜5.9)，使Fe3+沉淀完全

④向?yàn)V液中滴加1.0

moL?

L—1的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH約為10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2+沉淀完全【分析】本題以實(shí)驗(yàn)室利用廢棄舊電池的銅帽回收銅并制備ZnO制取為背景的綜合實(shí)驗(yàn)題，涉及元素及其化合物知識、氧化還原滴定、指示劑的選擇、誤差的分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力(操作步驟、溶液pH調(diào)節(jié)等多方面內(nèi)容)，考查綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

【備考提示】實(shí)驗(yàn)的基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析、物質(zhì)的除雜和檢驗(yàn)等內(nèi)容是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。四、2011年課標(biāo)卷

28.(15分)氫化鈣固體登山運(yùn)動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請回答下列問題：（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開_______(填儀器接口的字母編號)（2）根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞_________（請按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號）。A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度C.關(guān)閉分液漏斗活塞D.停止加熱，充分冷卻（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色，該同學(xué)據(jù)此斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。②該同學(xué)的判斷不正確，原因是__________________。（4）請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象____________?！窘馕觥康冢?）題是裝置設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中制備氫化鈣的裝置，對題給的儀器要進(jìn)行評價(jià)篩選——?dú)錃庵苽洹錃鈨艋稍?、與鈣加熱反應(yīng)并防空氣中水蒸氣對氫化鈣的影響；第（2）題是操作設(shè)計(jì)：制備氫氣并排裝置內(nèi)空氣、加熱使鈣與氫氣反應(yīng)、停止加熱繼續(xù)通氫氣冷至室溫；第（4）題是對產(chǎn)物固體組成確定的設(shè)計(jì)?！緜淇继崾尽繉?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力(實(shí)驗(yàn)儀器裝置的評價(jià)篩選、實(shí)驗(yàn)操作次序的確定、物質(zhì)的檢驗(yàn)等是《考試說明》要求掌握的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能28.(1)(2)(3)①②（4）（5）參考答案Ⅰ卷36.（15分）草酸（乙二酸）可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸（含2個(gè)結(jié)晶水）的工藝流程如下：五、2013年課標(biāo)卷

回答下列問題：（1）CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為___________、__________。（2）該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作①的濾液是_______，濾渣是________；過濾操作②的濾液是_____和_______，濾渣是_________。（3）工藝過程中③和④的目的是____________________。（4）有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點(diǎn)是產(chǎn)品不純，其中含有的雜質(zhì)主要是_____。（5）結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500mol?L—1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反應(yīng)的離子方程式為____________________；列式計(jì)算該成品的純度________。【命題思路】本題考查化學(xué)知識在化工生產(chǎn)中的綜合應(yīng)用，屬于化工流程題?！窘馕觥吭诮忸}時(shí)要仔細(xì)觀察流程圖，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，比如一些物質(zhì)的溶解性：草酸鈣難溶于水、硫酸鈣微溶于水，可以推出過濾操作①和②中濾液和濾渣的成分，從而完成各步問題。答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（1）CO+NaOHHCOONa （1分）

2HCOONaNa2C2O4+H2↑（1分）（2）NaOH(aq)CaC2O4H2C2O4(aq)和稀H2SO4

CaSO4