Question

（1）含0.4mol Al³⁺的Al₂（SO₄）₃中所含的SO₄^2-的物質的量是

 

．0.3mol NH₃分子中所含氫原子數(shù)與

 

個H₂O分子中所含氫原子數(shù)相等．如果a g某氣體中含有的分子數(shù)為b，則c g該氣體在標準狀況下的體積是（設N_A為阿伏加德羅常數(shù)）

 

L．
（2）鋰離子電池的應用很廣泛，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）、導電劑乙炔和鋁箔等，其中鈷酸鋰的回收用到“酸浸”，即在80℃、H₂SO₄和H₂O₂作用下生成Li₂SO₄和CoSO₄，請寫出該反應的化學方程式

 

，有人提出因為鹽酸也具有

 

（填性質）可以代替H₂SO₄和H₂O₂；但該提議卻不被生產廠家所采納，你認為其原因最可能是

 

．

Answer 1

考點：物質的量濃度的相關計算,物質的量的相關計算

專題：計算題

分析：（1）由電荷守恒可知，溶液中n（SO₄^2-）=

3

2

n（Al³⁺）；
根據氨氣分子中含有H原子數(shù)目計算H原子物質的量，進而計算水分子物質的量，再根據N=nN_A計算水分子數(shù)目；
同種氣體，其質量與分子數(shù)成正比，據此計算cg氣體含有分子數(shù)目，然后根據n=

N

NA

氣體物質的量，再V=n×Vm計算體積；
（2）酸浸時反應物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO₂，生成物有Li₂SO₄和CoSO₄，Co元素化合價降低，則過氧化氫被氧化為氧氣，同時生成水，由題中信息知LiCoO₂具有強氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成．

解答： 解：（1）0.4mol Al³⁺的Al₂（SO₄）₃中所含的SO₄^2-的物質的量=0.4mol×

3

2

=0.6mol；
與0.3mol NH₃分子中所含氫原子數(shù)相等的水的物質的量=

0.3mol×3

2

=0.45mol，故水分子數(shù)目=0.45mol×N_Amol^-1=0.45N_A；
a克某氣體中含有的分子數(shù)為b，則c克氣體含有的分子數(shù)為

cb

a

，c克該氣體的物質的量為

cb a

NAmol-1

=

bc

aNA

mol，在標準狀況下，cg氣體的體積=

bc

aNA

molmol×22.4L/mol=

22.4bc

aNA

L，
故答案為：0.6mol；0.45N_A；

22.4bc

aNA

；L．
（2）酸浸時反應物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO₂，生成物有Li₂SO₄和CoSO₄，Co元素化合價降低，則過氧化氫被氧化為氧氣，同時生成水，反應方程式為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄

80℃  .

Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，因為鹽酸也具有強酸性和還原性，理論上可以代替H₂SO₄和H₂O₂，但上述反應可知LiCoO₂具有強氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成，
故答案為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄

80℃  .

Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O；強酸性和還原性；有氯氣生成，污染較大．

點評：本題考查物質的量的有關計算、氧化還原反應，屬于拼合型題目，（2）中注意對氧化還原反應的理解，從題目中獲取信息，本題難度中等．