精品解析：江苏省南京市盐城市2023届高三3月第二次模拟考试化学试题变式题(结构与性质)

1. 以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如图： （1）“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和_____(填化学式)。 （2）“浸出”后滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12，欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6mol•L-1，“除杂”需要调节溶液的pH不低于_____。 （3）离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下，离子筛吸附Li+容量较大，其可能原因为_____。 （4）已知Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1h，测得Li+沉淀率随温度升高而增加，其原因有_____。 （5）“合成”在高温下进行，其化学方程式为_____。 （6）LiFePO4的晶胞结构示意图如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。 2. 回收钴废料能有效缓解金属资源浪费、环境污染等问题。一种以含钴催化剂废料(主要含Co、Fe，还含有少量的CoO、FeO、、CaO、)制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如下图所示： 已知：ⅰ.金属钴与铁具有相似的化学性质； ⅱ.氧化性。 回答下列问题： （1）酸浸后，“滤渣”的主要成分有_______和_______(填化学式)。 （2）“除铁”时先加入NaClO溶液，主要反应的离子方程式为_______，再加入溶液调节pH为2.5~3.0，生成黄钠铁矾沉淀。 （3）基态钴原子的电子排布式为_______。 （4）中N原子的杂化轨道类型为_______。中除氢元素外，其他元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。 （5）所得可用于合成钛酸钴。一种钛酸钴的晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm，每个Co周围等距且紧邻的O共有_______个。设NA为阿伏加德罗常数的值，该钛酸钴晶体的密度为_______(列出计算式)。 3. 以钴铜矿[主要成分为、、，另含少量及含砷化合物]制备锂电池正极原料，生产流程如图所示。 已知：①铜萃取原理为：，有机溶剂密度比水小； ②沉钴所得固体为； ③也称钴酸亚钴，化学式也可为。 （1）中钴离子的电子排布式为：_______。 （2）“酸浸”液中钴以形式存在，则“酸浸”液中的金属阳离子还有_______。适当升高温度可加快酸浸速率，但温度过高时钴的浸出率明显降低，其可能的原因是_______。 （3）实验室用分液漏斗模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置后，分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为：_______。 （4）“除铁”过程中，溶液中的及部分转化为沉淀，写出该反应的离子方程式：_______。 （5）“焙烧”过程中，若氧气不足会产生而污染空气，其原因为_______(用方程式表示)。 （6）的一种晶胞结构属于立方晶胞，晶胞中分别占据形成的两种不同空隙(均末占满)，两个中有一个占据如图所示的位置，请在图中用“”符号标出另一个的位置_______。 4. 锶的化合物应用广泛，SrSO4可用于陶瓷工业，SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。 （1）以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下： ①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水混合溶液浸取天青石精矿，可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式：_____ ②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量，氨水过量的主要原因是_____ ③该工艺流程中，可循环利用物质是_______ (填化学式) 。 （2）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO4。 ①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____ ②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5：1后，SrSO4转化率下降的可能原因是_______。 （3）SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。 ①由图可知，每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。 ②已知 =3.2×10-8，若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg，口腔中溶液体积为5mL，刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。 5. 钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。 已知：萃取时发生反应为。 （1）除Fe、Al：先加入溶液，再加入溶液调节pH。写出氧化的离子方程式：_______。 （2）除Ca、Mg：当某离子浓度时，认为该离子已除尽。 ①为使、除尽，必须保持溶液中_______。 ②若调节溶液的pH