文档介绍：2013年高考新课标全国卷理综试题(化学部分)
27.(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C + xLi+ + xe- = LixC6 。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给回答下列问题:
(1) LiCoO2中,Co元素的化合价为。
(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。
(3) “酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式;可用盐酸代替H2SO4 和H2O2 的混合液,但缺点是。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。
(5) 充电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式。
(6) 上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有
28.(15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(ⅰ)CO (g)+ 2H2 (g) = CH3OH(g) △H1 = - kJ·mol -1
(ⅱ)CO2 (g)+ 3H2 (g) = CH3OH(g) + H2O (g) △H2 = - kJ·mol -1
水煤气变换反应:
(ⅲ)CO (g)+ H2O (g) = CO2 (g)+ H2 (g) △H3 = - kJ·mol -1
二甲醚合成反应:
(ⅳ)2CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O (g) △H4 = - kJ·mol -1
回答下列问题:
(1)Al2O3 是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3 的主要工艺流程是: (以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(ⅳ)对于CO转化率的影响。
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一种产物为水蒸气)的热化学方程式为。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响。
(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3 )、,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是。
(5) 二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极电极反应为,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生个电子的电量;,能量密度E= (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=×106J
37.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:
(1) 基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
(2) 硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。
(3) 单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡