③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中,S2O32﹣被氧化成SO42﹣,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 。
②Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
19.(14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到.
线路一:
线路二:
(1)E的结构简式为 .
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 .
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 .
(4)H属于α﹣氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体.H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种.写出两种满足上述条件的H的结构简式: .
(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选). (合成路线流程图示例如下:
) .
20.(10分)以水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
(l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10﹣11,若溶液中c(OH﹣)=3.0×10﹣6mol•L﹣1,则溶液中c(Mg2+)= .
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 .
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO.取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式.
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数 (填“升高”、“降低”或“不变”).
三、本题包括第21、22两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容.请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答.若两题都做,则按第21题评分.
21.(12分)乙炔是有机合成工业的一种原料.工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔.
(1)CaC2中C22﹣与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为 ;1mol O22+中含有的π键数目为 .
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀.Cu+基态核外电子排布式为 .
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH﹣C≡N).丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 .
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22﹣的存在,使晶胞沿一个方向拉长.CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22﹣数目为 .
22.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备.
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h.反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯.
(l)上述实验中过滤的目的是 .
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 .
(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果.
催化剂n(催化剂)硝化产物中各种异构体质量分数(%)总产率(%)
n(甲苯)对硝基甲苯邻硝基甲苯间硝基甲苯
浓H2SO41.035.660.24.298.0
1.236.559.54.099.8
NaHSO40.1544.655.10.398.9