【題目】廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收，對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要的意義。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。

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(yàn)證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略)的裝置如下：

已知：SOCl2是一種常用的脫水劑，熔點(diǎn)-105℃，沸點(diǎn)79℃，140℃以上時(shí)易分解，與水劇烈水解生成兩種氣體。

（1）接口的連接順序?yàn)?/span>a→___→____→h→i→___→___→___→e。

（2）三頸燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式：____。

（3）步驟二中得到ZnCl2·xH2O晶體的操作方法：___。

（4）驗(yàn)證生成物中含有SO2的現(xiàn)象為：___。

II.回收錳元素，制備MnO2

（5）步驟一得到的固體經(jīng)洗滌，初步蒸干后進(jìn)行灼燒，灼燒的目的____。

III.二氧化錳純度的測(cè)定

稱取1.0g灼燒后的產(chǎn)品，加入1.34g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度線，從中取出10.00mL，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10.00mL。

（6）寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式___。

（7）產(chǎn)品的純度為____。

【答案】f g b c d xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ ZnCl2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 品紅溶液褪色 除去碳粉，并將MnOOH氧化為MnO2 MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O 43.5%

【解析】

Ⅰ．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，防止溶液中水蒸氣進(jìn)入，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣種二氧化硫與HCl，防止污染環(huán)境，注意防止倒吸。

III.該滴定實(shí)驗(yàn)的原理為利用高猛酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液來測(cè)定未反應(yīng)的草酸根的量，從而確定與草酸根反應(yīng)的二氧化錳的量。

Ⅰ．（1）根據(jù)分析可知裝置的連接順序?yàn)?/span>f→g→h→i→b→c→d→e，

（2）三頸燒瓶中為SOCl2與ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水的反應(yīng)，SOCl2遇水劇烈反應(yīng)生成SO2與HCl，所以反應(yīng)方程式為：xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ ZnCl2；

（3）由溶液得到晶體，可進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；

（4）二氧化硫可使品紅溶液褪色，所以當(dāng)生成物中有二氧化硫時(shí)會(huì)觀察到品紅溶液褪色；

II. （5）固體含有碳和MnOOH，灼燒可生成二氧化碳，以除去碳，且將MnOOH氧化為MnO2，故答案為：除去碳粉，并將MnOOH氧化為MnO2；

III.（6）MnO2溶解在草酸鈉中，二氧化錳會(huì)將草酸根氧化得到錳離子和二氧化碳，結(jié)合電荷守恒和質(zhì)量守恒書寫可得離子方程式為：MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O；

（7）高猛酸鉀在酸性環(huán)境下也可以將草酸根氧化，反應(yīng)方程式為2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，根據(jù)方程式可知存在數(shù)量關(guān)系：2MnO4-~5C2O42-，則10.00mL待測(cè)液中剩余的n（C2O42-）=0.0200mol/L×0.01L×=0.0005mol，則總剩余的n（C2O42-）=0.0005mol×=0.005mol，總的草酸根的物質(zhì)的量為=0.01mol，則與二氧化錳反應(yīng)的n（C2O42-）=0.01mol-0.005mol=0.005mol，根據(jù)反應(yīng)方程式MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O可知n(MnO2)=0.005mol，所以產(chǎn)品的純度為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是 ( )

A. 升高溫度可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率提高

B. 在溫度、體積都相同的兩容器中，分別充入相同物質(zhì)的量的Br2和Cl2，讓它們與等量的氫氣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率相同

C. 0.1 mol·L-1鹽酸和0.1 mol·L-1硝酸與相同形狀和大小的大理石反應(yīng)的速率相同

D. 有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)（即縮小反應(yīng)容器的容積），可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率加快

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是

A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2) = 5v逆(NO)

B.若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大

D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3) = 3v正(H2O)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在某溫度下，可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法正確的是(　　)

A.正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值相同，符號(hào)相反

B.升高溫度，K值增大

C.K越大，說明該反應(yīng)的進(jìn)行程度越大，轉(zhuǎn)化率越高

D.該反應(yīng)的K＝

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】可逆反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

①單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol O2的同時(shí)生成2 mol NO2

②單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol O2的同時(shí)生成2 mol NO

③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①②③④⑤ D. 全部

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象結(jié)論描述不準(zhǔn)確的是（ ）

A．向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液制備膠體，用可見光束照射，產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)

B．常溫下，向0.10mol·L－1 NaHCO3溶液，滴加CaCl2溶液至pH＝7，滴加過程中產(chǎn)生白色沉淀，但無氣體放出，說明加入CaCl2促進(jìn)了HCO3－的水解

C．利用以下實(shí)驗(yàn)器材（規(guī)格數(shù)量不限）：燒杯、量筒、環(huán)形玻璃攪拌棒、紙條、硬紙板、溫度計(jì)能完成中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定

D．向濃度均為0.1mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，因?yàn)镵SP[Mg（OH）2]＞KSP[Cu（OH）2]

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(CxHyOzNm)的分子組成。取Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)�。按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先通入一段時(shí)間的氧氣，其理由是__________________。

（2）以上裝置中需要加熱的儀器有_______ (填寫字母)，操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃_____處的酒精燈。

（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。

（4）D裝置的作用是____________________________。

（5）讀取氮?dú)獾捏w積時(shí)，應(yīng)注意①_________________；②_________________。

（6）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氮?dú)獾捏w積為VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，為確定此氨基酸的分子式，還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有____________________。

A．生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量

B．生成水的質(zhì)量

C．通人氧氣的體積

D．氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有關(guān)圖所示原電池的敘述正確的是

A.電流沿導(dǎo)線由Cu片流向Ag片

B.正極的電極反應(yīng)是Ag＋＋e－＝Ag

C.Cu片上發(fā)生還原反應(yīng)，Ag片上發(fā)生氧化反應(yīng)

D.反應(yīng)時(shí)鹽橋中的陽離子移向Cu(NO3)2溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】五氧化二釩(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以含釩廢料(含有V2O3、CuO、MnO、SiO2、有機(jī)物)為原料制備V2O5的工藝流程如圖所示。

已知：Ⅰ.含釩離子在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如下表所示。

pH

4～6

6～8

8～10

10～12

主要存在形式

VO2+

VO3-

V2O74-

VO43-

Ⅱ.25℃時(shí)，部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表所示。

難溶電解質(zhì)

Cu(OH)2

Mn(OH)2

溶度積常數(shù)(Ksp)

4.8×10-20

4×10-14

Ⅲ.25℃時(shí)，NH4VO3的溶解度為0.4gL-1；70℃時(shí)，NH4VO3的溶解度為63gL-1。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）“焙燒”的目的是___。

（2）濾渣1的用途為___(任寫一種)。

（3）“調(diào)pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外，還有___；調(diào)節(jié)pH為7時(shí)，Cu2+是否沉淀完全？___。(寫出計(jì)算過程，當(dāng)溶液中離子濃度小于10-5molL-1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全)

（4）“沉錳”時(shí)，需將溫度控制在70℃左右，溫度不能過高或過低的原因?yàn)?/span>___。

（5）“濃縮結(jié)晶”后，需對(duì)所得NH4VO3進(jìn)行洗滌、干燥。洗滌劑宜選用___；證明NH4VO3已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為___。

（6）“煅燒”時(shí)，生成無污染性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

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