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[來源:全,品…中&高*考+網(wǎng)]

其它

質(zhì)量百分含量

13~27

14~28

23~26

0.5~0.7

5~6

13

通過簡單的機(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)處理過程得到簡化。再分別對(duì)鋅皮和錳粉(MnO2)進(jìn)行濕法處理,通過預(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)】常見離子檢驗(yàn)、除雜、電化學(xué)、離子方程式的書寫

【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↑[來源:全,品…中&高*考+網(wǎng)]

【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)式書寫、氧化還原反應(yīng)方程式書寫、分解反應(yīng)等,注意流程中的信息;難度中等。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是     (  )

A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:K、Na、SO、CO

B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K、Ba2、NO、Cl

C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:K、NH、I、SCN

D.c(H)/c(OH)=1×1014的溶液:Ca2、Na、ClO、NO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


某鋼廠高爐煉鐵的主要原料是焦炭、赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)、空氣等。主要反應(yīng)過程如下圖所示:

赤鐵礦、高溫,

(1)在上圖方框內(nèi)寫出有關(guān)反應(yīng)生成物的化學(xué)式。

(2)寫出①②兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式。

________________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。

(1)250℃時(shí),以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:

物質(zhì)

CH4

CO2

CO

H2

體積分?jǐn)?shù)

0.1

0.1

0.4

0.4

①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________

②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3 kJ·mol-1

CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=+2.8 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=566.0 kJ·mol-1

反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=________________

(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如右圖所示。250~300℃時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________________

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________________________

③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為___________________________

(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是______

a.可在堿性氧化物中尋找

b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找

c.可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找

②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是:在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是___________________________

(4)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。

反應(yīng)A:

高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)(3)中反應(yīng)A,工作原理示意圖如下:

CO2在電極a放電的反應(yīng)式是_____________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。

(1)250℃時(shí),以鎳合金為催化劑,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,發(fā)生如下反應(yīng):CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表:

物質(zhì)

CH4

CO2

CO

H2

體積分?jǐn)?shù)

0.1

0.1

0.4

0.4

①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________

②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=890.3 kJ·mol-1

CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=+2.8 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=566.0 kJ·mol-1

反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=________________[來源:全,品…中&高*考+網(wǎng)]

(2)以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如右圖所示。250~300℃時(shí),溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________________

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________________________

③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為___________________________

(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是______

a.可在堿性氧化物中尋找

b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找

c.可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找

②Li2O吸收CO2后,產(chǎn)物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、釋放CO2。原理是:在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出CO2,Li4SiO4再生,說明該原理的化學(xué)方程式是___________________________

(4)利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。

反應(yīng)A:

高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)(3)中反應(yīng)A,工作原理示意圖如下:

CO2在電極a放電的反應(yīng)式是_____________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


發(fā)展混合動(dòng)力車是實(shí)施節(jié)能減排的重要措施之一;旌蟿(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)目前一般使用的是鎳氫電池。汽車上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力,降低了汽油的消耗;在剎車和下坡時(shí)電動(dòng)機(jī)處于充電狀態(tài)以節(jié)省能耗。鎳氫電池采用鎳的化合物為正極,儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極,堿液(主要為KOH)為電解液.鎳氫電池充放電原理如圖,其總反應(yīng)式為:  H2+2NiOOH2Ni(OH)2

下列有關(guān)混合動(dòng)力車的判斷正確的是( 。

A.在上坡或加速時(shí),每消耗22.4LH2,從電極甲流向電極乙的電子是2mol

B.在上坡或加速時(shí),乙電極周圍溶液的pH將減小

C.在剎車和下坡時(shí),溶液中的K+向乙電極遷移

D.在剎車和下坡時(shí),甲電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),濕法處理陽極泥進(jìn)行綜合利用的流程如下:

(1)用CuSO4做電解液電解含銅、金、鉛的粗銅,陽極的電極反應(yīng)式有:            和Cu-2e= Cu2+。

(2)焙燒陽極泥時(shí),為了提高焙燒效率,采取的合理措施是        ,焙燒后的陽極泥中除含金、PbSO4外,還有         (填化學(xué)式)。

(3)操作I的主要步驟為        ,操作Ⅱ的名稱是        

(4)寫出用SO2還原AuCl4的離子方程式        。

(5)為了減少廢液排放、充分利用有用資源,工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進(jìn)行循環(huán)操作,請(qǐng)指出流程圖中另一處類似的做法         

(6)已知298K時(shí),Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)= 1.82×10-8,用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用            。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


下列敘述I和II均正確并且有因果關(guān)系的是

選項(xiàng)

陳述I

陳述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) 來源: 題型:


下圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是

A.a(chǎn)-b-c-d-e-e-f-g-h                            B.a-e-d-c-b-h-i-g

C.a(chǎn)-d-e-c-b-h-i-g                              D.a-c-b-d-e-h-i-f

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同步練習(xí)冊答案