某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：

陰離子膜法電解裝置如圖所示：

（1）寫(xiě)出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式                               。
（2）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣中也無(wú)MnO2，請(qǐng)解釋原因                                         .
（3）（5分）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則濾渣的成分是                             ，濾液中含有的陽(yáng)離子有H+和                       。
（4）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動(dòng)的方向，則A電極是    極。實(shí)際生產(chǎn)中，陽(yáng)極以稀硫酸為電解液，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                     。
（5）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資浪費(fèi)，寫(xiě)出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式                                  。

（1）MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O（2）MnO2在酸性條件下被二價(jià)鐵還原為Mn2+（3）Al(OH)3、Fe(OH)3 ；Mn2+、Mg2+、NH4+（4）負(fù)極 4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O（5）Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+

解析試題分析：（1）碳酸鹽遇到比碳酸酸性強(qiáng)的酸會(huì)溶解，在足量酸中生成CO2，故反應(yīng)式MnCO3＋2H+＝Mn2+＋CO2↑＋H2O（2）MnO2在酸性條件下被二價(jià)鐵還原為Mn2+。溶液中Fe2+被MnO2氧化成Fe3+，使MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+（3）由題可知Fe3+ Al3+沉淀沉淀完全的pH為3.7和4.7，生成沉淀Al(OH)3和Fe(OH)3，而Fe2+在氨水中與氧氣也緩慢氧化為Fe(OH)3，而濾液中的陽(yáng)離子為H+、Mn2+、Mg2+、NH4+（4）電解溶液中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故A電極為負(fù)極；電解池中陽(yáng)極吸引陰離子,發(fā)生氧化反應(yīng)化合價(jià)升高，故陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH-－4e-＝O2↑＋2H2O；（5）陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故Mn2+＋2H2O－2e-＝MnO2＋4H+
考點(diǎn)：電解原理的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；氧化還原反應(yīng)的配平

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

已知鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量)，測(cè)得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol 電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)A是鉛蓄電池的     極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為            ，放電過(guò)程中電解液的密度       (填“減小”、“增大”或“不變”)。
(2)Ag電極的電極反應(yīng)式是        ，該電極的電極產(chǎn)物共        g。
(3)Cu電極的電極反應(yīng)式是        ，CuSO4溶液的濃度        (填“減小”、“增大”或“不變”)。
(4)如圖表示電解進(jìn)行過(guò)程中某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間的變化曲線，則x表示            。

a.各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積
b.各U形管中陽(yáng)極質(zhì)量的減少量
c.各U形管中陰極質(zhì)量的增加量

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(1)[2013·四川理綜，11(4)]以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
(2)[2013·重慶理綜，11(2)]化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化學(xué)法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解NO3—的原理如圖所示。

①電源正極為_(kāi)_________(填A(yù)或B)，陰極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。
②若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為_(kāi)_________克。
(3)[2013·新課Ⅱ，36(1)]鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖所示。

回答下列問(wèn)題：
普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為
Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH
①該電池中，負(fù)極材料主要是________，電解質(zhì)的主要成分是________，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是_____________________________________________。
②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。按要求回答下列問(wèn)題：
（1）通入空氣的極發(fā)生的反應(yīng)類型為_(kāi)__________（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。
（2）在電池工作過(guò)程中，O2－向_______移動(dòng)，負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。
（3）每有1mol丁烷參加反應(yīng)，理論上消耗氧氣的物質(zhì)的量為_(kāi)____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示，甲、乙兩池電極材料都是鐵棒和碳棒，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）若兩池中均為CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：
①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的______棒。
②乙池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是_______________________。
（2）若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①甲池中碳極上電極反應(yīng)式是________________________，乙池碳極上電極反應(yīng)屬于____________(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。
②將濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
③若乙池轉(zhuǎn)移0.02 mol e－后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液體積是200 mL，則溶液混合勻后的pH＝___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

新型鋰離子電池在新能源的開(kāi)發(fā)中占有重要地位�？捎米鞴�(jié)能環(huán)保電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的制備方法如下：
方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵［(CH3­COO) Fe］、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰，同時(shí)生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。
方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽(yáng)極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。
在鋰離子電池中，需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì)，該有機(jī)聚合物的單體之一（用M表示）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中， 除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外， 還有　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　（填化學(xué)式）生成。
（3）在方法二中，陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）寫(xiě)出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）已知該鋰離子電池在充電過(guò)程中，陽(yáng)極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如圖所示(電極未標(biāo)出)：

回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）通入空氣的電極為                  (寫(xiě)電極名稱)。燃料電池中陽(yáng)離子的移動(dòng)方向                     (“從左向右”或“從右向左”)。
（2）電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2，理論上燃料電池中消耗                     mol O2。
（3）a、b、c的大小關(guān)系為：                    。
（4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式是                                         。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：

依據(jù)上圖，完成下列填空：
（1）與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH值（選填：不變、升高或下降），與電源正極相連的電極叫    極，檢驗(yàn)該極上產(chǎn)物的方法是                 。
（2）寫(xiě)出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式                       。
（3）如果粗鹽中SO含量較高，必須添加鋇式劑除去SO，該鋇試劑可以是（選填A(yù).B.c，多選扣分）  
A．Ba(OH)2      B．Ba(NO3)2      C．BaCl2 
（4）判斷鋇試劑已經(jīng)過(guò)量的方法是                                 。
（5）為有效除去Ca2+、Mg2+、SO，加入試劑的合理順序?yàn)?u>（選填a，b，c多選扣分）
A．先加NaOH溶液，后加Na2CO3溶液，再加鋇試劑 
B．先加NaOH溶液，后加鋇試劑，再加Na2CO3溶液   
C．先加鋇試劑，后加NaOH溶液，再加Na2CO3溶液
（6）為檢驗(yàn)精鹽純度，需配制150 mL0.2 mol/LNaCl（精鹽）溶液，下圖是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯(cuò)誤是                                。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

如圖所示的原電池裝置中，鋅為      極，電極發(fā)生的是            反應(yīng)（填氧化或還原），電極反應(yīng)式為                          ；銅電極反應(yīng)式為                   ，銅片上觀察到的現(xiàn)象為                                 。

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同步練習(xí)冊(cè)答案