【題目】堿性鋅錳電池是日常生活中消耗量最大的電池, 其構(gòu)造如圖所示。放電時總反應(yīng)為:Zn + 2H2O + 2MnO2==Zn(OH)2 + 2MnOOH 從廢舊堿性鋅錳電池中回收Zn和MnO2的工藝如下:
回答下列問題:
(1)“還原焙燒”過程中,高價金屬化合物被還原為低價氧化物或金屬單質(zhì)(其中MnOOH、MnO2被還原成MnO),碳作為還原劑生成CO2,則CO2的電子式為___________。
(2)“凈化”是為了除去浸出液中的Fe2+,方法是:加入______(填化學(xué)式)溶液將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH使Fe3+完全沉淀。己知浸出液中Mn2+、Zn2+的濃度約為0.1mol·L-1,根據(jù)下列數(shù)據(jù)計算,調(diào)節(jié)pH的合理范圍是____至_______。
化合物 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
(離子濃度小于1×10-5 mol·L-1即為沉淀完全)
(3)“電解”時,陽極的電極反應(yīng)式為______________。
本工藝中應(yīng)循環(huán)利用的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。
(4)若將“粉料”直接與鹽酸共熱反應(yīng)后過濾,濾液的主要成分是ZnCl2和MnCl2!胺哿稀敝械腗nOOH與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(5)某堿性鋅錳電池維持電流強度0.5A (相當于毎秒通過5×10-6mol電子),連續(xù)工作80分鐘即接近失效。如果制造一節(jié)電池所需的鋅粉為6 g,則電池失效時仍有________%的金屬鋅未參加反應(yīng)。
【答案】 H2O2 (或KMnO4) 3 6 Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ H2SO4 2MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2↑+4H2O 87
【解析】(1)CO2是共價化合物,其CO2的電子式為;
(2) “凈化”是為了除去浸出液中的Fe2+,利用H2O2溶液具有氧化性將Fe2+氧化為Fe3+,再由Mn(OH)2、Zn(OH)2的KSP近似值可求得Mn2+,Zn2+開始沉淀時的氫氧根濃度分別為=10-6, =10-8,即Mn2+,Zn2+開始沉淀時的pH分別為8和6,而Fe(OH)3沉淀完全時的氫氧根濃度為=10-11,即Fe(OH)3沉淀完全時的pH為3,所以調(diào)節(jié)pH的合理范圍是 3-6,使Fe3+完全沉淀,Mn2+,Zn2+不沉淀;
(3)電解陽極Mn2+失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MnO2,陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+,陰極Zn2+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Zn,廢電解液為硫酸,則本工藝中應(yīng)循環(huán)利用的物質(zhì)是H2SO4 ;
(4)“粉料”中的MnOOH具有氧化性,與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnOOH+6HCl2MnCl2+4H2O+Cl2↑;
(5)80分鐘轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5×10-6 mol×80×60=0.024mol,則消耗的Zn的質(zhì)量為×65g/mol=0.78g,所以如果制造一節(jié)電池所需的鋅粉為6g,則電池失效時仍有×100%=87%的金屬鋅未參加反應(yīng)。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ、反應(yīng)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量變化趨勢,
如圖所示:
(1)該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是________(填字母)。
A.改鐵片為鐵粉 B.改稀硫酸為98%的濃硫酸 C.升高溫度
(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為_______極(填“正”或“負”); 銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為__________________。
Ⅱ、某溫度時,在5 L的容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。請通過計算回答下列問題:
(4)反應(yīng)開始至2 min,Y的平均反應(yīng)速率________。
(5)分析有關(guān)數(shù)據(jù),寫出X、Y、Z的反應(yīng)方程式______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列變化屬于吸熱反應(yīng)的是
A. 碘的升華 B. 生石灰溶于水
C. 酸堿中和 D. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體混合
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質(zhì)量增加,但沒有氣體放出的是
A. 稀硫酸 B. CuSO4溶液 C. Fe2(SO4)3溶液 D. AgNO3溶液
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【題目】下列說法中錯誤的是 ( )
A. 燃燒一定伴有發(fā)光現(xiàn)象 B. 燃燒一定是氧化還原反應(yīng)
C. 燃燒一定要有氧氣參加 D. 燃燒一定會放出熱量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【河北省邢臺市第二中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第三次月考】下述實驗不能達到預(yù)期目的的是
編號 | 實驗內(nèi)容 | 實驗?zāi)康?/span> |
A | 將溶液蒸干灼燒 | 制備 |
B | 向沸水中滴加幾滴飽和溶液,繼續(xù)加熱至紅褐色 | 制備膠體 |
C | 向某溶液中加入稀,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水 | 檢驗溶液中是否含有 |
D | 相同溫度下,測定濃度分別為0.1mol·L-1的和溶液的pH | 比較和結(jié)合的能力強弱 |
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【題目】右圖三條曲線表示C、Si和P元素的四級電離能變化趨勢。下列說法正確的是( )
A. 電負性:c>b>a B. 最簡單氫化物的穩(wěn)定性:c>a>b
C. I5:a>c>b D. 最簡單氫化物的沸點:a>b>c
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【題目】鋁是重要的金屬材料,鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實驗室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制銨明礬晶體的工藝流程如圖所示:
請回答下列問題:
(1)固體a的化學(xué)式為____,固體b化學(xué)式為____,Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________.
(2)由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為______________.
(3)由I→II→III→IV都要用到的分離方法是______,由銨明礬溶液中制銨明礬晶體的操作是______________.
(4)如果先向鋁土礦加入過量氫氧化鈉,再加入過量鹽酸,此時首先出現(xiàn)的固體a是__.
(5)向10gFe2O3、SiO2和Al2O3的混合物中,加入100ml稀硫酸,過濾后,向濾液中加入10mol/L NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示.則混合物中三氧化二鋁的質(zhì)量分數(shù)為______.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積為2 L的密閉容器中進行如下反應(yīng):A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),開始時A為2 mol、B為5 mol,5 min末時達到化學(xué)平衡狀態(tài),此時測得C的物質(zhì)的量為3 mol,用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(D)為0.2 mol·L-1·min-1。
(1)5 min末A的物質(zhì)的量濃度為______________。
(2)前5 min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為______________。
(3)化學(xué)方程式中n值為______________。
(4)平衡時B的轉(zhuǎn)化率為______________。
(5)反應(yīng)開始時與達到平衡后容器中壓強之比為______________。
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