鋅錳干電池由于其貯存和使用壽命較短,大都為一次性電池,用完之后被當(dāng)作垃圾扔掉。這不僅浪費(fèi)了寶貴的金屬資源,而且還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染。下表是各類電池的綜合成分分析結(jié)果:
元素 | 鋅 | 錳 | 鐵 | 銅 | 碳 | 其它 |
質(zhì)量百分含量 | 13~27 | 14~28 | 23~26 | 0.5~0.7 | 5~6 | 13 |
通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械處理,將電池中各組分進(jìn)行最大在限度的分離,從而使整個(gè)處理過(guò)程得到簡(jiǎn)化。再分別對(duì)鋅皮和錳粉(MnO2)進(jìn)行濕法處理,通過(guò)預(yù)處理、浸取、凈化等工序制出產(chǎn)品。工藝流程如下圖:
查閱資料知各離子沉淀完全的pH為
離子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | Mn2+ |
pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 | 10.1 |
已知:鋅元素與鋁元素相似,具有兩性。
1、市售鋅錳干電池為堿性電池,電解質(zhì)溶液為KOH,則其正極反應(yīng)為 ;
電極總反應(yīng)方程為 ;
2、在預(yù)處理中,分離鐵皮和鋅皮的方法是 ,洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一種堿式鹽,該物質(zhì)的化學(xué)式為 。
3、二氧化錳生產(chǎn)中,寫(xiě)出加入30%鹽酸溶解時(shí)的離子方程式 ;鹽酸溶解后回收的渣是 ;
4、已知第二次加H2O2后調(diào)節(jié)pH≈9的目的為將Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2,則第一次加H2O2后調(diào)節(jié)pH≈5,目的是 ;
5、實(shí)驗(yàn)室中用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)Mn2+時(shí),產(chǎn)生黑色沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為
;
6、硫酸錳在高溫條件下可以得到三種氧化物,該熱分解的方程式為 。
【知識(shí)點(diǎn)】常見(jiàn)離子檢驗(yàn)、除雜、電化學(xué)、離子方程式的書(shū)寫(xiě)
【答案解析】 1、2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- (1分)
2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2 (1分)
2、磁選法或用磁鐵吸 (1分) Zn2(OH)2CO3 (2分)
3、MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2分) 碳黑(或碳) (1分)
4、除去Fe2+和Fe3+ (2分)
5、2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O (2分)
6、3MnSO4Mn3O4+SO2↑+SO3↑ (2分)
解析:1、鋅錳干電池負(fù)極為鋅,失電子,正極為石墨,二氧化錳得電子生成MnOOH,正極電極反應(yīng)式:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;總反應(yīng)方程式:
2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2;
2、在預(yù)處理中,分離鐵皮和鋅皮的方法是磁選法或用磁鐵吸;洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一種堿式鹽,該物質(zhì)是堿式碳酸鋅,化學(xué)式為Zn2(OH)2CO3;
3、二氧化錳生產(chǎn)中,加入30%鹽酸溶解時(shí),生成氯化錳和氯氣,離子方程式為:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O; 鹽酸溶解后回收的渣是碳黑;
4、第一次加H2O2后,將亞鐵離子氧化成鐵離子,調(diào)節(jié)pH≈5,將鐵離子完全沉淀;故目的是除去Fe2+和Fe3+;
5、高錳酸鉀溶氧化Mn2+生成黑色的MnO2,方程式:2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O
6、硫酸錳在高溫條件下可以得到三種氧化物:氧化錳、二氧化硫、三氧化硫,方程式:
3MnSO4Mn3O4+SO2↑+SO3↑
【思路點(diǎn)撥】本題以堿性鋅錳電池為依據(jù)考查了電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)、分解反應(yīng)等,注意流程中的信息;難度中等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列實(shí)驗(yàn)裝置、選用的試劑或?qū)嶒?yàn)操作中,都正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)室用裝置A制取氨氣 B.用B裝置吸收氨氣,并防止倒吸
C.用C裝置稀釋濃硫酸 D.用D裝置除去CO2中的HCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
右圖小試管內(nèi)為紅墨水,具支試管內(nèi)盛有pH=4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)觀察到:開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。下列說(shuō)法正確的是
A.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.雨水酸性較強(qiáng),生鐵片始終發(fā)生析氫腐蝕
C.墨水回升時(shí),碳電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-
D.具支試管中溶液酸性增強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列敘述Ⅰ和Ⅱ均正確并且有因果關(guān)系的是 D
選項(xiàng) | 敘述I | 敘述II |
A | NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽 | 用加熱法除去NaCl中的NH4Cl |
B | Fe3+具有氧化性 | 用KSCN溶液可以鑒別Fe3+ |
C | 溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2 | 溶解度:Na2CO3<NaHCO3 |
D | SiO2可與HF反應(yīng) | 氫氟酸不能保存在玻璃瓶中 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列基本實(shí)驗(yàn)操作與所需關(guān)鍵儀器對(duì)應(yīng)合理的是
A.過(guò)濾—泥三角 B.蒸發(fā)—蒸發(fā)皿 C.蒸餾—分液漏斗 D.萃取—玻璃棒
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)把SO2通入裝有1mol/LBaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物。
(1)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書(shū)上的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)計(jì)算推導(dǎo)得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4。你認(rèn)為所查閱的數(shù)據(jù)為: 。
(2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實(shí)際受到空氣和溶液中氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過(guò) 全【品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!注入稀硫酸.打開(kāi)活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入到后續(xù)裝置.
②D中氣泡均勻冒出并驗(yàn)純?nèi)酒方虒W(xué)網(wǎng), 用后離不了!后關(guān)閉活塞,將裝置D的導(dǎo)管插入燒杯中。
③通過(guò)裝置B的 全【品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清。
④打開(kāi)活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時(shí)間。
⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失。
⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(2)實(shí)驗(yàn)步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為 、 全【品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!;
(3)反應(yīng)開(kāi)始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是: 。
(4)裝置C中苯的作用是 。
(5)裝置D的目的是 全【品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了!
(6)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟⑤試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 、 全【品教學(xué)網(wǎng), 用后離不了;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中(萃取劑用苯),涉及到下列操作,其中正確的是
A.將海帶灼 B.過(guò)濾得含 C.放出碘的 D.分離碘并回收苯
燒成灰 I-溶液 苯溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是
選項(xiàng) | 目的 | 分離方法 | 原理 |
A. | 分離溶于水的碘 | 乙醇萃取 | 碘在乙醇中的溶解度較大 |
B. | 分離乙酸乙酯和乙醇 | 分液 | 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 |
C. | 除去丁醇中的乙醚 | 蒸餾 | 丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大 |
D. | 除去KNO3固體中混雜的NaCl | 重結(jié)晶 | NaCl在水中的溶解度很大 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
一定條件下,分別對(duì)反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g)(正向吸熱)進(jìn)行如下操作(只改變?cè)摋l件):①升高反應(yīng)體系的溫度;②增加反應(yīng)物C的用量;③縮小反應(yīng)體系的體積;④減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應(yīng)速率顯著變大的是( )
A.①②③④ B.①③④
C.①② D.①③
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