【題目】鋅錳干電池的負(fù)極是作為電池殼體的金屬鋅，正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極，電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物，該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH。廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收，對環(huán)境保護(hù)有重要的意義。

Ⅰ.回收鋅元素，制備ZnCl2

步驟一：向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水，攪拌，充分溶解，經(jīng)過濾分離得固體和濾液。

步驟二：處理濾液，得到ZnCl2·xH2O晶體。

步驟三：將SOCl2與ZnCl2·xH2O晶體混合制取無水ZnCl2。

制取無水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并驗證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略)的裝置如圖：

(已知：SOCl2是一種常用的脫水劑，熔點－105℃，沸點79℃，140℃以上時易分解，與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體。)

（1）寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。

（2）接口的連接順序為a→__→__→h→i→__→__→__→e。

Ⅱ.回收錳元素，制備MnO2

（3）洗滌步驟一得到的固體，判斷固體洗滌干凈的方法：__。

（4）洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進(jìn)行灼燒，灼燒的目的：__。

Ⅲ.二氧化錳純度的測定

稱取1.40g灼燒后的產(chǎn)品，加入2.68g草酸鈉(Na2C2O4)固體，再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，充分反應(yīng)后冷卻，將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻線，從中取出20.00mL，用0.0200mol/L高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定，滴定三次，消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為17.30mL。

（5）寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式__。

（6）產(chǎn)品的純度為__。

（7）若灼燒不充分，滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積__(填“偏大”“偏小”“不變”)。

【答案】SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑ f g b c d 取最后一次洗液，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則說明固體洗滌干凈 除去碳粉，并將MnOOH氧化為MnO2 MnO2＋C2O42-＋4H+=Mn2+＋2CO2↑＋2H2O 97.4% 偏大

【解析】

根據(jù)實驗原理及實驗裝置圖，分析裝置的鏈接順序；根據(jù)題干信息中物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)原理書寫相關(guān)反應(yīng)方程式；根據(jù)滴定原理計算產(chǎn)品純度并進(jìn)行誤差分析。

（1）根據(jù)已知條件，SOCl2與水反應(yīng)生成與水劇烈反應(yīng)生成兩種氣體，根據(jù)元素守恒判斷為SO2和HCl，則反應(yīng)方程式為SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑，故答案為：SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑；

（2）三頸燒瓶中SOCl2吸收結(jié)晶水得到SO2與HCl，用冰水冷卻收集SOCl2，濃硫酸吸收水蒸氣，防止后面溶液中的水蒸氣進(jìn)入錐形瓶中，用品紅溶液檢驗SO2，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的SO2與HCl，防止污染環(huán)境，h裝置防止倒吸，接口的連接順序為a→f→g→h→i→b→c→d→e，故答案為：f；g；b ； c；d；

（3）判斷固體洗滌干凈的方法是檢驗洗滌液中有沒有Cl－：取最后一次洗液，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則說明固體洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗液，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，則說明固體洗滌干凈；

（4）灼燒除去碳，并將MnOOH氧化為MnO2，故答案為：除去碳粉，并將MnOOH氧化為MnO2；

（5）在H＋作用下，KMnO4、MnO2與C2O反應(yīng)的離子方程式分別為2MnO＋5C2O＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O、MnO2＋C2O＋4H＋===Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O，故答案為：MnO2＋C2O42-＋4H+=Mn2+＋2CO2↑＋2H2O；

（6）n(C2O)＝2.68g÷134g·mol－1＝0.02mol；滴定100mL稀釋后溶液，消耗n(MnO)＝0.0200mol·L－1×0.01730L×5＝0.001730mol；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2＋0.001730mol×5＝0.0200mol×2，得n(MnO2)＝0.015675mol，MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝＝0.974，即97.4%，故答案為：97.4%；

（7）若灼燒不充分，雜質(zhì)也會消耗高錳酸鉀，滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積將偏大，故答案為：偏大。

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：

【題目】根據(jù)熱化學(xué)方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92kJ，下列有關(guān)圖像和敘述中正確的是

A. B.

C. 向密閉容器中通入1mol氮氣和3mol氫氣發(fā)生反應(yīng)放出92kJ的熱量D. 形成1mol氮氮鍵和3mol氫氫鍵所放出的能量比拆開6mol氮氫鍵所吸收的能量多92kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)敘述正確的是（　　）

A.由反應(yīng)：M(s)+N(g) R(g) △H1 ，M(g)+N(g) R(g) △H2，得出△H 2＞△H 1

B.已知：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；△H=－98.3kJ/mol。將1molSO2和0.5molO2充入一密閉容器中反應(yīng)，放出49.15kJ的熱量

C.電解精煉銅時，電源負(fù)極與純銅相連，且電解質(zhì)溶液濃度始終保持不變

D.用惰性電極電解 Na2SO4溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生1mol氣體時，可加18 g 水使溶液恢復(fù)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某化學(xué)實驗小組用酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應(yīng)，研究外界條件反應(yīng)速率的影響，實驗操作及現(xiàn)象如下：

編號

實驗操作

實驗現(xiàn)象

I

向一支試管中先加入1mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸餾水，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液

前10min內(nèi)溶液紫色無明顯變化，后顏色逐漸變淺，

30 in后幾乎變?yōu)闊o色

II

向另一支試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液

80s內(nèi)溶液紫色無明顯變化，后顏色迅速變淺，約150s后幾乎變?yōu)闊o色

（1）高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式：______________________________________

（2）由實驗I、II可得出的結(jié)論是____________________________。

（3）關(guān)于實驗II中80s后溶液顏色迅速變淺的原因，該小組提出了猜想：該反應(yīng)中生成的Mn2+對反應(yīng)有催化作用。利用提供的試劑設(shè)計實驗III，驗證猜想。

提供的試劑：0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固體，蒸餾水

① 補(bǔ)全實驗III的操作：向試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，______，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。

② 若猜想成立，應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象是______。

（4）該小組擬采用如圖所示的實驗方案繼續(xù)探究外界條件對反應(yīng)速率的影響。

① 他們擬研究的影響因素是______。

② 你認(rèn)為他們的實驗方案______（填“合理”或“不合理”），理由是______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用下圖實驗裝置驗證通過改變濃度來實現(xiàn)反應(yīng)，2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。K 閉合時，電流表指針第一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)指針歸零后，向左管滴油加0.01mol/L的AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)指針第二次偏轉(zhuǎn)，方向相反。下列有關(guān)說法不正確的是（ ）

A. 指針第一次偏轉(zhuǎn)時，b極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+

B. 加入AgNO3后，a為正極

C. 當(dāng)b極有0.001molFe3+被還原時，則通過鹽橋的電子數(shù)為0.001NA

D. 第二次指針偏轉(zhuǎn)的原因是：I-濃度減小，反應(yīng)逆向進(jìn)行

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】金屬蝕刻加工過程中，常用鹽酸對其表面氧化物進(jìn)行清洗，會產(chǎn)生酸洗廢水。 pH在1.5左右的某酸洗廢水中含鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)約3%，其他金屬元素如銅、鎳、鋅、 鉻濃度較低，工業(yè)上綜合利用酸洗廢水可制備三氯化鐵。制備過程如下：

相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示：

氫氧化物

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Ni(OH)2

Zn(OH)2

Cr(OH)3

Fe(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

4.2

7.1

5.4

4.3

7.6

沉淀完全的pH

3.7

6.7

9.2

8.0

5.6

9.6

回答下列問題：

(1)“中和”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________，調(diào)節(jié)pH至________范圍，有利于后續(xù)制備得純度較高的產(chǎn)品。

(2)酸溶處理中和后的濾渣，使鐵元素浸出。濾渣和工業(yè)鹽酸反應(yīng)時，不同反應(yīng)溫度下 鐵浸出率隨時間變化如圖(a)所示，可知酸溶的最佳溫度為_______________。按照不同的固液比(濾渣和工業(yè)鹽酸的投入體積比)進(jìn)行反應(yīng)時，鐵浸出率隨時間變化如圖(b)所示，實際生產(chǎn)中固液比選擇1.5:1的原因是___________。

(3)氧化時，可選氯酸鈉或過氧化氫為氧化劑，若100L“酸溶”所得溶液中Fe 2＋含量為1.2molL1，則需投入的氧化劑過氧化氫的質(zhì)量為__________。

(4)氧化時，除可外加氧化劑外，也可采用惰性電極電解的方法，此時陰極的電極反應(yīng)式為__________，電解總反應(yīng)的離子方程式是 __________。

(5)將得到的FeCl3溶液在HCl氣氛中______、______、過濾、洗滌、干燥得FeCl36H2O晶體。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】今有如下3個熱化學(xué)方程式：H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H=a kJ/mol，H2(g)+ O2(g)= H2O(l) △H=b kJ/mol，2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l) △H=c kJ/mol，關(guān)于它們的下列表述正確的是：

A.它們都是吸熱反應(yīng)B.a、b、c均為正值C.a=bD.c=2b

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列解釋事實的化學(xué)用語正確的是

A.用飽和 Na2CO3 溶液浸泡鍋爐水垢除去其中的 CaSO4：CO+ CaSO4 CaCO3 + SO

B.用白醋和淀粉 KI 試紙檢驗加碘鹽中的 KIO3：5I + IO + 3H2O = 3I2 + 6OH-

C.堿性條件下，用 KClO 溶液與 Fe(OH)3 反應(yīng)制備新型凈水劑 K2FeO4： 3ClO + 2Fe(OH)3 = 2FeO+ 3Cl + 4H+ + H2O

D.氯堿工業(yè)制備氯氣：2Cl + 2H+ Cl2↑+ H2↑

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A是由導(dǎo)熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的氣球．關(guān)閉K2，將等量且少量的NO2通過K1、K3分別充入A、B中，反應(yīng)起始時，A、B的體積相同．(已知：2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜0)

（1）一段時間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時A、B中生成N2O4的速率是vA______vB(填“＞”、“＜”或“＝”)；若打開活塞K2，氣球B將______(填“變大”、“變小”或“不變”)．

（2）關(guān)閉活塞K2，若在A、B中再充入與初始量相等的NO2，則達(dá)到平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率αA將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；若分別通入等量的氖氣，則達(dá)到平衡時，A中NO2的轉(zhuǎn)化率將________，B中NO2的轉(zhuǎn)化率將______(填“變大”、“變小”或“不變”)．

（3）室溫下，若A、B都保持體積不變，將A套上一個絕熱層，B與外界可以進(jìn)行熱傳遞，則達(dá)到平衡時，______中的顏色較深．

（4）若在容器A中充入4.6 g的NO2，達(dá)到平衡后容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為57.5，則平衡時N2O4的物質(zhì)的量為___________________．

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