(15分)鋅錳干電池所含的汞、酸或堿等在廢棄后進(jìn)入環(huán)境中將造成嚴(yán)重危害。對廢舊電池進(jìn)行資源化處理顯得非常重要。某化學(xué)興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源。

(1)堿性鋅錳干電池的電解質(zhì)為KOH,總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________。
(2)填充物用60℃溫水溶解,目的是加快溶解速率,但必須控制溫度不能太高,其原因是___________。
(3)操作A的名稱為_____________ 。
(4)濾渣的主要成分為含錳混合物,向含錳混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不斷攪拌至無氣泡為止。其主要反應(yīng)為2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①當(dāng)1 mol MnO2參加反應(yīng)時(shí),共有___________mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應(yīng),試寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
(5)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是_______________________________(用化學(xué)方程式表示)。銅帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中過量的H2O2。
(6)鋅錳干電池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液對Hg的吸收率及主要產(chǎn)物如下圖所示:

根據(jù)上圖可知:
①pH對Hg吸收率的影響規(guī)律是__________________________________________________.
②在強(qiáng)酸性環(huán)境下Hg的吸收率高的原因可能是_____________________________________.
(1)Zn+2OH-2e=Zn(OH)2     (2)溫度過高氯化銨受熱分解     (3)過濾
(4)①4    ②2MnO(OH)+6HCl(濃) 2MnCl2+Cl2↑+4H2O    
(5)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O     加熱    
(6)①隨pH升高,汞的吸收率先降低后增加  ② KMnO4在酸性條件下氧化性強(qiáng)

試題分析:(1)根據(jù)已知條件可知該電池中的負(fù)極的電極式是Zn+2OH-2e=Zn(OH)2。(2)為加快溶解速率填充物要用溫水溶解,但溫度不能太高,否則氯化銨受熱分解。(3)把不溶性的固體與可溶性固體分離的操作是過濾。(4)①當(dāng)1 mol MnO2參加反應(yīng)時(shí),共有4molC原子有反應(yīng)前的+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)。所以轉(zhuǎn)移電子4mol。②根據(jù)電子守恒及質(zhì)量守恒定律可得MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO(OH)+6HCl(濃) 2MnCl2+Cl2↑+4H2O。(5)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是為了溶解Cu單質(zhì)。反應(yīng)的方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。銅帽溶解完全后,溶液中含有過量的H2O2。由于H2O2不穩(wěn)定,受熱容易發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和水。所以可采用加熱的方法除去溶液中過量的H2O2。(6)根據(jù)上圖可知:①pH對Hg吸收率的影響規(guī)律是隨pH升高,汞的吸收率逐漸降低,當(dāng)溶液的pH>11后又增加。即:先降低后升高。②在強(qiáng)酸性環(huán)境下Hg的吸收率高的原因可能是強(qiáng)酸性環(huán)境中KMnO4的氧化性強(qiáng)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)品FeSO4(含Al2(SO4)3和少量重金屬離子)可以生產(chǎn)電池級高純超微細(xì)草酸亞鐵。其工藝流程如下:

已知:①5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2++4H2O
5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(1)沉淀過程的反應(yīng)溫度為40℃,溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外,還有     
(2)濾液經(jīng)處理可得到副產(chǎn)品                。
(3)實(shí)驗(yàn)室測定高純超微細(xì)草酸亞鐵組成的步驟依次為:
步驟1:準(zhǔn)確稱量一定量草酸亞鐵樣品,加入25 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶解。
步驟2:用0.2000 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗其體積30.40 mL。
步驟3:向滴定后的溶液中加入2 g Zn粉和5 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,將Fe3+還原為Fe2+。
步驟4:過濾,濾液用上述標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗溶液10.00 mL。
則樣品中C2O42-的物質(zhì)的量為     。(寫出計(jì)算過程)
(4)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸亞鐵溶液混合,測得反應(yīng) 液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖,其變化趨勢的原因可能為         。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組在用CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中,用磁鐵吸出生成的黑色粉末X,他們認(rèn)為X不一定是Fe,因?yàn)榧訜釡囟炔煌、受熱不均時(shí)會(huì)生成Fe3O4,也能被磁鐵吸引。為探究X的成分,他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(圖中①②表示試劑的加入順序)。

(1)操作Z是________。下列儀器中,在灼燒沉淀時(shí)必須用到的儀器名稱是________;

(2)寫出向溶液Y中滴加H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________;
(3)通過以上數(shù)據(jù),得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物質(zhì)的量為________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下:

(1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,試劑①可以選用________,要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀,加入試劑的量應(yīng)為________________。
(2)加入試劑①后,能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)試劑②選用________;寫出其反應(yīng)的離子方程式_______。
(4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下,通電后產(chǎn)生鎂和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

海水是巨大的資源寶庫,工業(yè)上從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

(1)可以用淀粉-KI試紙檢驗(yàn)操作I中是否有溴生成,其操作方法是___________________。
(2)操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________;可以用碳酸鈉溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液,生成物中溴的化合價(jià)分別為+5和-1價(jià),操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯氣,則操作Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(3)溴苯是一種化工原料,可以用溴和苯反應(yīng)合成。實(shí)驗(yàn)室合成溴苯的裝置示意圖如下:

下表為苯、溴和溴苯的相關(guān)數(shù)據(jù):
 


溴苯
密度/g·cm-3
0.88
3.10
1.50
沸點(diǎn)/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
 
回答下列問題:
(4)在A中加入30 .0mL無水苯和少量鐵屑。在B中小心加入8.0 mL液態(tài)溴。向A中滴加液溴,反應(yīng)一段時(shí)間后,點(diǎn)燃酒精燈加熱蒸餾。
①在該實(shí)驗(yàn)中, B裝置的名稱是__________,A的容積最適合的是_________(填編號(hào))
a.25mL      b.50mL      c.100mL    d.250mL
②收集溴苯時(shí),應(yīng)根據(jù)_________(填“C1”或“C2”)所顯示的溫度,其溫度應(yīng)為_________。
③在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前,應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后,用它可承接的物質(zhì)有_______________________(填化學(xué)式)。
④某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)。
第一步:取少量反應(yīng)后F裝置中的溶液于試管中;第二步:向其中加入過量的稀硝酸;第三步:繼續(xù)滴加少量的硝酸銀溶液。如果有淺黃色沉淀生成則證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)。
該實(shí)驗(yàn)方案__________(填“合理”或“不合理”),理由是__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.用圖l裝置完成實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯
B.用圖2所示裝置可制取大量的CO2氣體
C.用圖3所示裝置可分離溴的四氯化碳溶液和水
D.用圖4裝置制備Fe(OH)2并能較長時(shí)間觀察其顏色

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的能溶于水的硫酸鹽,廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)。某研究小組
設(shè)計(jì)SnSO4制備路線如下:

查閱資料:
I.酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnC12易水解生成堿式氯化亞錫[Sn(OH)Cl]
回答下列問題:
(1)操作l的步驟為 ____、____、過濾、洗滌、干燥。對沉淀進(jìn)行洗滌的方法是_____________。
(2) SnCl2粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解,請結(jié)合必要的化學(xué)方程式用平衡移動(dòng)原理解釋原因:________。
(3)加入Sn粉的作用有兩個(gè):①調(diào)節(jié)溶液pH;②__________。
(4)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:________________。
(5)該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):取ag錫粉溶于鹽酸中,向生成的SnC12中加入過量的FeC13溶液,用b mol/LK2Cr2O7滴定生成的Fe2+(已知酸性環(huán)境下,Cr2O72-可被還原為Cr3+),共用去K2Cr2O7溶液m ml。則錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。(Sn的摩爾質(zhì)量為M g/mol,用含a、b、m、M的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

菠菜營養(yǎng)豐富,長期以來民間流傳著“菠菜不能與豆腐同食”的說法。某學(xué);瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)擬通過實(shí)驗(yàn)探究:菠菜是否含有草酸類物質(zhì)?草酸又有哪些性質(zhì)?通過上網(wǎng)查詢,獲得以下資料:草酸又名乙二酸,其酸性比乙酸稍強(qiáng),草酸及其鹽具有較強(qiáng)的還原性,草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的熔點(diǎn)為100.1℃,在175℃時(shí)受熱分解,草酸鈣是難溶于水的白色固體。
他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
1.將菠菜在少量開水中煮沸2~3 min,冷卻后濾去菠菜,得濾液(含有少量CO32雜質(zhì))。向?yàn)V液中加入足量Ca(OH)2溶液,然后再加入足量CH3COOH溶液,觀察現(xiàn)象。
2.用草酸晶體(H2C2O4·2H2O)做以下實(shí)驗(yàn):

請回答以下問題:
(1)步驟1中加入CH3COOH溶液的作用:___________________
(2)A處應(yīng)選擇________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),在做實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)先____________________。
(3)實(shí)驗(yàn)2過程中觀察到C、E裝置中的溶液均變渾濁,且D裝置中黑色粉末變?yōu)榧t色,寫出A中草酸晶體(H2C2O4·2H2O)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________,裝置B的作用是___________________。
(4)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加嚴(yán)密和安全,在以上所連接的裝置C、D間還需依次添加裝有________、________、________(液體試劑)的洗氣瓶,此外指出上述裝置中的不足之處還有________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

檢驗(yàn)下列物質(zhì)中是否含有雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),檢驗(yàn)方法及除雜試劑均正確的是(   )
物質(zhì)及其雜質(zhì)
檢驗(yàn)
除雜
A.Cl2(HCl)
濕潤的淀粉KI試紙
飽和食鹽水
B.NaHCO3溶液(Na2CO3)
 Ca(OH)2溶液
過量CO2
C.CO2(HCl)
AgNO3溶液(含稀硝酸)
飽和Na2CO3溶液
D.NO(NO2)
觀察顏色或濕潤的淀粉KI試紙

 

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