江苏省2022年高三化学试题及答案

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page99页，共=sectionpages99页江苏省2022年高三化学试题一、单选题1．2021年我国在载人航天、北斗、探月、探火工程上取得重大进展，航天成就惊艳全球。下列有关说法不正确的是A．长征五号火箭采用液氢作为燃料，其燃烧产物对环境无污染B．“天问一号”火星车使用的保温材料—纳米气凝胶，具有丁达尔效应C．月壤中含有He，其中子数为3D．宇航服“液冷层”所用的尼龙材料，属于有机高分子材料2．反应HCHO+O2H2O+CO2可用于消除甲醛污染。下列说法正确的是A．CO2的电子式为：B．O的第一电离能比同周期相邻元素小C．H2O为非极性分子D．HCHO中σ键和π健的数目比为2∶13．以菱镁矿(主要成分是，含少量)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是A．用装置甲配制稀 B．用装置乙测定溶液的pHC．用装置丙过滤悬浊液 D．用装置丁灼烧固体4．下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是A．硬度大，可用作光导纤维 B．有两性，可用作耐高温材料C．有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂 D．有氧化性，可用于实验室制取氯气5．X、Y、Z、M为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子，Z与M同主族；W位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。下列说法正确的是A．X简单氢化物的沸点高于同主族其它元素B．Y基态原子核外有5种空间运动状态的轨道C．键角：MZ>MZD．W位于元素周期表的ds区6．下列有关Cl-、ClO-、ClO、ClO和ClO的说法不正确的是A．随Cl元素化合价升高，Cl-、ClO-、ClO、ClO和ClO的氧化性增强B．ClO、ClO和ClO中心原子轨道的杂化类型均为sp3C．Cl-可提供孤电子对与CuCl形成CuClD．ClO的空间构型为三角锥形7．在给定条件下，下列物质间所示的转化能实现的是A． B．HClOCl2C．Cl2FeCl2 D．8．对于反应新型催化剂RuO2作用下，O2氧化HCl可获得Cl2：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)

△H=akJ·mol-1。下列说法正确的是A．该反应△H＜0B．4molHCl与1molO2反应转移电子数约为4×6.02×1023C．RuO2的使用能降低该反应的焓变D．反应的平衡常数为K=9．CuCl难溶于乙醇和水，易溶于氯离子浓度较高的溶液，在潮湿空气中易被氧化变质。以铜蓝(主要成分为CuS)为原料生产CuCl的工艺过程如下。下列说法正确的是A．“热溶解”时主要反应的离子方程式为2CuS+4H++O22Cu2++2S+2H2OB．“制备”时加入NH4Cl固体越多，CuCl沉淀越完全C．“过滤2”所得滤液中可能大量存在的离子有：NH、SO、Cl-、OH-D．CuCl的晶胞如图所示，每个Cl-周围与之距离最近且相等的Cl-有4个10．化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。下列有关X、Y、Z的说法不正确的是A．1个X分子中含有7个sp2杂化的碳原子B．Y与足量H2反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子C．Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同11．室温下：Ka1(H2C2O4)=10-1.26、Ka2(H2C2O4)=10-4.27、Ksp(CaC2O4)=10-8.64，实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下：实验1测定某浓度NaHC2O4溶液的pH=4.3实验2配制pH相等的(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4HSO4三种溶液实验3向0.10mol·L-1Na2C2O4溶液中滴加等浓度盐酸后，混合溶液的pH=7实验4向0.10mol·L-1NaHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4，c(Ca2+)=10-4mol·L-1下列所得结论正确的是A．实验1中c(H2C2O4)=103.07c(C2O)B．实验2中溶液浓度的大小关系为：c(NH4Cl)<c[(NH4)2SO4]<c(NH4HSO4)C．实验3混合溶液中有：c(Na+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(Cl-)D．实验4所得上层清液中的c(HC2O)=10-4.37mol·L-112．利用微生物电池除去废水中CH3COO-，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水。下列说法错误的是A．负极反应为：CH3COO-+2H2O–8e-=2CO2+7H+B．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1：113．常温下将NaOH溶液滴加到磷酸(H3PO4)溶液中，混合溶液中的pH与部分离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是A．Na2HPO4溶液中：2c(Na+)=c(H3PO4)+c()+c()+c()B．若直线丙表示pH与-lg的变化关系，应该在甲、乙之间C．常温下H3PO4：Ka2(H3PO4)=10-6.79D．当c()=c(H3PO4)时，pH=4.6814．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=﹣165kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。CH4选择性=×100%下列有关说法正确的是A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的产率不变B．延长W点的反应时间，一定能提高CO2的转化率C．CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)ΔH=﹣206kJ·mol-1D．高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO2转化率上升的原因是平衡正向移动二、工业流程题15．聚合硫酸铁(PFS)是一种优质的絮凝剂，水溶液呈棕黄色，其化学组成可表示为[Fex(OH)y(SO4)z]m。以铅尾矿渣(含FeS2、PbS)为原料制备聚合硫酸铁。已知：①含Fe(NO)2+溶液为黑色。钨酸钠可与Ti3+生成蓝色物质“钨蓝”。②“水解”的过程可表示为：Fe3++SO+H2O→Fex(OH)y(SO4)z+H+(1)写出“酸浸”过程中FeS2发生反应的离子方程式____。(2)①在“氧化、水解”过程中，溶液的pH与反应时间的关系如图所示，pH在20min左右出现波动的原因是____。②“氧化、水解”时H2O2也可用NaNO2代替，反应的机理如图所示，逐滴滴入NaNO2后的反应现象为____。(3)设计以下实验测定以上制备[Fex(OH)y(SO4)z]m中x：y：z的值：步骤1.称取一定质量的PFS样品，加入40mL0.10mol/LHCl和蒸馏水配成100.00mL溶液，分成两等份。步骤2.取其中一份于锥形瓶中，加入钨酸钠指示剂，用0.10mol/L的TiCl3溶液滴定至终点，消耗TiCl3溶液30.00mL(Fe3++Ti3+=Fe2++Ti4+)。步骤3.取另一份溶液于锥形瓶中，加入足量KF溶液掩蔽Fe3+，滴加几滴酚酞溶液，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液10.00mL。①步骤2中滴定终点的现象是____。②试计算[Fex(OH)y(SO4)z]m中x：y：z的值____(写出计算过程)。16．Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2，以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。已知：①Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。②Co3O4、CoO均难溶于水。Co3O4难溶于酸，CoO能溶于酸中。③当溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，已完全沉淀。④部分物质的溶解度曲线见图。利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下：(1)酸浸。向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，装置如图所示。烧杯中试剂的作用是____。(2)调pH。向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>13，过滤，此时的滤渣主要成分为____。分两次调节pH的主要原因是____。(3)沉锂。将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入____杂质(填化学式)。(4)Li2CO3和Co3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2，写出反应方程式：____。(5)Co3O4可由CoCO3热分解制备。CoCO3在有氧和无氧环境下的所得Co3O4和CoO的百分含量与温度关系如图所示。请补充完整由CoCO3制备较纯净的Co3O4实验方案，取一定质量的CoCO3于热解装置中，____，干燥。(须使用的试剂和仪器有：lmol/LH2SO4，蒸馏水，BaCl2溶液)三、有机推断题17．化合物F可以用于治疗哮喘、支气管炎、风湿等疾病。其一种合成路线如图：(1)一个A分子中采用sp3杂化方式的碳原子数目_______。(2)A→B经历两步反应，第二步是消去，第一步反应类型为_______。(3)C分子式为C19H20O5，则C的结构简式为_______。(4)H的分子组成比F少两个亚甲基，请写出同时符合下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：_______。①分子中含有两个苯环；②既能发生银镜反应又能发生水解，且水解得到的产物能与FeCl3溶液发生显色反应；③其核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰的面积比为1∶1∶2∶2。(5)设计以、为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。四、填空题18．用化学方法降解水中有机物已成为污水处理领域的重要研究方向。(1)酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图1所示。①该物质转化示意图可以描述为_______。②其他条件一定，反应相同时间，硝基苯的去除率与pH的关系如图2所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因是_______。(2)向含Fe2+和苯胺()的酸性溶液中加入双氧水，会发生如下反应：Fe2++H++H2O2=Fe3++HO·+H2O，HO·(羟基自由基)具有强氧化性，能将溶液中的苯胺氧化成CO2和N2。写出该反应的离子方程式：_______。(3)利用电化学装置通过间接氧化法能氧化含苯胺的污水，其原理如图3所示。其他条件一定，测得不同初始pH条件下，溶液中苯胺的浓度与时间的关系如图4所示。反应相同时间，初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的原因是_______。[已知氧化性：HClO(H+)>ClO－(OH－)]答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page1414页，共=sectionpages1414页参考答案：1．C【解析】【详解】A．用液氢作为燃料，燃烧产物是水，对环境无污染，故A正确；B．纳米气凝胶属于胶体，具有丁达尔效应，故B正确；C．He中子数为3-2=1，故C错误；D．尼龙是合成纤维，属于合成有机高分子材料，故D正确；选C。2．B【解析】【详解】A．CO2是共价化合物，电子式为，故A错误；B．第一电离能，O的第一电离能比同周期相邻元素小，故B正确；C．H2O空间构形为“V形”，正负电荷重心不重合，为极性分子，故C错误；D．HCHO的结构式是，σ键和π健的数目比为3∶1，故D错误；选B。3．C【解析】【详解】A．容量瓶属于玻璃精量器，不能在容量瓶中直接稀释溶液，选项A错误；B．测定溶液的pH时不能将pH试纸直接放进溶液中，应用玻璃棒蘸取溶液点在试纸上与比色卡对比读数，选项B错误；C．用装置丙过滤悬浊液，装置及操作均正确，选项C正确；D．灼烧固体时应选用坩埚，且加热固体物质时试管口应该向下倾斜，选项D错误；答案选C。4．D【解析】【详解】A．二氧化硅光学特性好，可用作光导纤维，A错误；B．熔点高，耐高温，可用作耐高温材料，B错误；C．有还原性，抗氧化，还能杀菌，可用作葡萄酒的添加剂，C错误；D．有氧化性，加热条件下其能将浓HCl氧化得到氯气，故可用于实验室制取氯气，D正确；选D。5．B【解析】【分析】X和Z的基态原子L层上有2个未成对电子，原子序数X＜Z，则X原子核外电子排布式为，X为C元素，Z原子核外电子排布式为，Z为Ｏ元素，则Y为N元素，Ｚ与M同主族，则M为S元素，W位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半充满，则W为Fe元素。【详解】A．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔沸点越高，即沸点：，故A错误；B．Y为N元素，其基态原子轨道表示式为，原子核外有5种空间运动状态的轨道，故B正确；C．为，中心S原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，有一个孤电子对，为，中心S原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子间的斥力，则键角<，故C错误；D．W为Fe，位于元素周期表的d区，故D错误；答案选B。6．A【解析】【详解】A．Cl-、ClO-、ClO、ClO和ClO的氧化性强并不是随氯元素化合价的升高而升高，其中次氯酸根离子的氧化性反而比高氯酸根离子的氧化性强，A错误；B．ClO的中心原子价层电子对数为：2+(7+1-22)=4，采取sp3杂化，ClO的中心原子价层电子对数为：3+(7+1-32)=4，采取sp3杂化，ClO的中心原子价层电子对数为：4+(7+1-42)=4，采取sp3杂化，B正确；C．氯离子有孤对电子，亚铜离子有空轨道，Cl-可提供孤电子对与CuCl形成CuCl，C正确；D．ClO的中心原子价层电子对数为：3+(7+1-32)=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间构型为三角锥形，D正确；答案选A。7．D【解析】【详解】A．和二氧化硫发生氧化还原反应生成Cl-，故A错误；

B．HClO在光照条件下生成HCl和O2，故B错误；C．Cl2和Fe在点燃条件下生成FeCl3，故C错误；

D．和氢氧化钠反应生成、，故D正确；选D。8．A【解析】【详解】A．物质与氧气的反应均为放热反应，A正确；B．该反应为可逆反应，4mol与1mol不能完全反应，转移电子数无法计算，B错误；C．催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应的焓变，C错误；D．反应中各物质状态均为气态，平衡常数，D错误；故选Ａ。9．A【解析】【分析】CuS与硫酸、氧气反应生成硫单质和硫酸铜，硫酸铜而后与亚硫酸铵、氯化铵反应生成硫酸铵和CuCl，最终经过过滤、洗涤等操作得到CuCl，据此分析回答问题。【详解】A．由图示可知，铜蓝、硫酸、氧气反应生成硫酸铜、S和水，主要离子方程式为：2CuS+4H++O22Cu2++2S+2H2O，A正确；B．由题给信息知，CuCl易溶于氯离子浓度较高的溶液，所以NH4Cl固体越多，CuCl溶解的越多，B错误；C．由以上分析可知，“过滤2”所得滤液中不存在大量的OH-，C错误；D．由CuCl的晶胞图可知，每个Cl-周围与之距离最近且相等的Cl-有12个，亚铜离子有4个，D错误；答案选A。10．B【解析】【详解】A．苯环、醛基中的碳原子为sp2杂化，1个X分子中含有7个sp2杂化的碳原子，故A正确；B．Y与足量H2反应生成的有机化合物是，不含手性碳原子，故B错误；C．Y中含有的羟基、羧基都是亲水基团，Z中只有羟基是亲水基团，Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大，故C正确；D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物都是，故D正确；选B。11．D【解析】【详解】A．NaHC2O4溶液中，存在和，该溶液的pH=4.3，则，，，则，，则，故A错误；B．NH4HSO4可以电离产生氢离子使溶液显酸性，且硫酸氢根完全电离，而(NH4)2SO4、NH4Cl均是因铵根的水解而显酸性，水解是微弱的，所以pH相等时NH4HSO4的浓度最小，(NH4)2SO4可以电离出两个铵根离子，所以其浓度小于NH4Cl，则pH相等时，浓度的大小关系为c(NH4Cl)>c[(NH4)2SO4]>c(NH4HSO4)，故B错误；C．混合溶液中存在电荷守恒：，混合溶液的pH=7，即，则有，故C错误；D．上层清液c(Ca2+)=10-4mol·L-1，则，pH=4，即，则，故D正确；答案选D。12．D【解析】【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。【详解】A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正确；B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B正确；C．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C正确；D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8mol电子时，正极产生4mol气体，根据负极反应式可知负极产生2mol气体，物质的量之比为4:2=2:1，故D错误；故答案为D。13．D【解析】【分析】常温下将NaOH溶液滴加到磷酸(H3PO4)溶液中，混合溶液中的pH越来越大，c(H3PO4)逐渐减小，c()逐渐增大，所以逐渐减小，-lg逐渐增大；随着NaOH溶液滴入，c()逐渐减小，c()逐渐增大，-lg逐渐增大；继续滴入NaOH溶液滴入c()逐渐减小，c()逐渐增大，-lg逐渐增大；由图可知，甲为pH与-lg的直线，乙为pH与-lg的直线。【详解】A．Na2HPO4溶液中，根据物料守恒有：c(Na+)=2c(H3PO4)+2c()+2c()+2c()，选项A错误；B．根据分析，-lg>-lg，直线丙表示pH与-lg的变化关系，应位于乙的右边，选项B错误；C．乙为线上pH=8.21时，-lg=1，=0.1，其倒数等于10，所以Ka2(H3PO4)==10-8.21=10-7.21，选项C错误；D．Ka2(H3PO4)==10-7.21，由图可知pH=4.15时，-lg=2，=10-2，得出Ka1(H3PO4)=10-4.15=10-2.15；==1，又因c()=c(H3PO4)，解得c(H+)=10-4.68，pH=4.68，选项D正确；答案选D。14．C【解析】【详解】A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂时，升高温度CH4的选择性基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，故A错误；B．W点可能是平衡点，延长时间不一定能提高CO2的转化率，故B错误；C．已知：①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=﹣165kJ·mol-1，②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1，根据盖斯定律，由①-②可得CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)ΔH=﹣206kJ·mol-1，故C正确；D．由图可知，对应的时间内以Ni为催化剂，CO2转化率明显低于相同温度下Ni-CeO2为催化剂的转化率，320℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移，而以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速率加快，因此高于320℃后，随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大，反应速率加快，故D错误；答案选C。15．(1)FeS2+2H+=Fe2++H2S↑+S(2)

H2O2氧化Fe2+消耗H+使溶液pH升高，生成的Fe3+水解产生H+使溶液的pH下降，两者速率的变化引起pH的波动

溶液由浅绿色(无色)变为黑色，后黑色褪去，如此反复，最终溶液呈棕黄色(3)

滴入最后半滴TiCl3溶液，溶液由无色变为蓝色，且30s无变化

3：1：4【解析】【分析】“过滤”步骤得到PbS，铅尾矿渣中PbS不与H2SO4反应，“过滤”还得到S单质，FeS2中S显－1价，Fe元素显＋2价，“酸浸”时得到气体，因此离子反应方程式为FeS2＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑＋S，加入H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，据此分析；(1)根据上述分析，FeS2中－1价硫元素在硫酸中发生歧化反应，生成H2S和S，其离子方程式为FeS2＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑＋S，故答案为FeS2＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑＋S；(2)①Fe2＋与H2O2反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，使溶液pH升高，根据信息②，Fe3＋水解产生H＋，溶液的pH下降，两者速率的变化引起pH的波动，故答案为H2O2氧化Fe2+消耗H+使溶液pH升高，生成的Fe3+水解产生H+使溶液的pH下降，两者速率的变化引起pH的波动；②反应机理过程：Fe2＋与NO反应生成Fe3＋和NO，NO与Fe2＋反应生成Fe(NO)2＋，Fe(NO)2＋与氧气反应生成NO和Fe3＋，Fe2＋显绿色，Fe(NO)2＋显黑色，Fe3＋显棕黄色，因此逐滴滴入NaNO2后的反应现象为溶液由浅绿色(无色)变为黑色，后黑色褪去，如此反复，最终溶液呈棕黄色；故答案为溶液由浅绿色(无色)变为黑色，后黑色褪去，如此反复，最终溶液呈棕黄色；(3)①根据题意可知，步骤2钨酸钠作指示剂，TiCl3进行滴定，滴定终点的现象是：滴入最后半滴TiCl3溶液，溶液由无色变为蓝色，且30s无变化；故答案为滴入最后半滴TiCl3溶液，溶液由无色变为蓝色，且30s无变化；②步骤2：发生Fe3＋＋Ti3＋=Fe2＋＋Ti4＋，推出样品中Fe3＋物质的量为2×30mL×10－3L·mL－1×0.1mol·L－1=6×10－3mol，样品中OH－物质的量为(40mL×10－3L·mL－1×0.10mol·L－1－2×10mL×10－3L·mL－1×0.1mol·L－1)=2×10－3mol，根据电荷守恒，推出样品中n(SO)==8×10－3mol，则x∶y∶z=6×10－3∶2×10－3∶8×10－3=3∶1∶4；故答案为3∶1∶4。16．(1)吸收HF，防止污染空气(2)

Mg(OH)2、Mn(OH)2

防止铝元素转化为AlO，无法去除(3)Na2SO4(4)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2(5)在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象【解析】【分析】本工艺流程题为利用锂云母矿石制备Li2CO3的操作，“酸浸”时向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，发生的反应有：Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MnO+H2SO4=MnSO4+H2O、MgF2+H2SO4=MgSO4+2HF，先调节pH为6让Fe3+、Al3+完全沉淀，过滤出Fe(OH)3、Al(OH)3，将滤液的pH继续调节pH值为12，析出Mg(OH)2和Mn(OH)2沉淀，过滤得到较纯净的Li2SO4溶液，加入饱和Na2CO3溶液，则发生反应Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，过滤洗涤干燥得到纯净的Li2CO3，据此分析解题。(1)由分析可知，“酸浸”是向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，发生的反应：MgF2+H2SO4=MgSO4+2HF，HF是一种能挥发，且有毒的酸性物质，烧杯中试剂的作用是吸收HF，防止污染空气，故答案为：吸收HF，防止污染空气；(2)由题干信息可知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，则当pH为6时，c(Fe3+)==4.0×10-14mol/L，c(Al3+)==1.0×10-9mol/L，c(Mn2+)==2.0×103mol/L，c(Mg2+)==1.2×105mol/L，说明此时Al3+、Fe3+已经完全沉淀，而Mg2+、Mn2+还未开始沉淀，继续调节pH＞13，则此时c(Mn2+)＜=2.0×10-11mol/L，c(Mg2+)＜=1.2×10-9mol/L，即Mg2+、Mn2+沉淀完全，此时沉淀为Mn(OH)2、Mg(OH)2，由于Al(OH)3能溶于强碱溶液中，转化为引入新的杂质，很难除去，故答案为：Mg(OH)2、Mn(OH)2；防止铝元素转化为AlO，无法去除；(3)由分析可知，“沉锂”步骤中发生的反应为：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，由题干溶解度随温度变化的关系图可知，温度高于40℃时，Na2SO4的溶解度随温度升高而减小，且温度高于50℃时，Na2SO4的溶解度小于Na2CO3的溶解度，故浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入Na2SO4杂质，故答案为：Na2SO4；(4)Li2CO3和Co3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2，根据氧化还原反应配平原则可得该反应的反应方程式为：6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2，故答案为：6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2；(5)从题干信息中CoCO3在有氧和无氧环境下的所得Co3O4和CoO的百分含量与温度关系图示信息可知，有氧比无氧环境下Co3O4的百分含量要高得多，故选择在有氧环境中进行，结合题干信息②Co3O4、CoO均难溶于水。Co3O4难溶于酸，CoO能溶于酸中，则尽量使CoO百分含量越低越好，故选择温度为900℃~1000℃下进行，最后用H2SO4除去CoO，过滤洗涤，并检验洗涤干净后干燥得到较纯净的Co3O4，故由CoCO3制备较纯净的Co3O4实验方案：取一定质量的CoCO3于热解装置中，在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象，干燥，故答案为：在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1mol/