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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          (15分)鋅錳干電池所含的汞、酸或堿等在廢棄后進入環(huán)境中將造成嚴重危害。對廢舊電池進行資源化處理顯得非常重要。某化學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為KOH,總反應為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其負極的電極反應式為_________________________________________________________。
          (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。其主要反應為2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。
          ①當1 mol MnO2參加反應時,共有___________mol電子發(fā)生轉移。
          ②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應,試寫出其反應的化學方程式:________________。
          (5)銅帽溶解時加入H2O2的目的是_______________________________(用化學方程式表示)。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的吸收率及主要產物如下圖所示:

          根據上圖可知:
          ①pH對Hg吸收率的影響規(guī)律是__________________________________________________.
          ②在強酸性環(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

          解析試題分析:(1)根據已知條件可知該電池中的負極的電極式是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1 mol MnO2參加反應時,共有4molC原子有反應前的+3價變?yōu)?4價。所以轉移電子4mol。②根據電子守恒及質量守恒定律可得MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下反應的化學方程式為2MnO(OH)+6HCl(濃) 2MnCl2+Cl2↑+4H2O。(5)銅帽溶解時加入H2O2的目的是為了溶解Cu單質。反應的方程式為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)生分解反應產生氧氣和水。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,當溶液的pH>11后又增加。即:先降低后升高。②在強酸性環(huán)境下Hg的吸收率高的原因可能是強酸性環(huán)境中KMnO4的氧化性強。
          考點:考查廢電池中的各種資源回收利用及混合物的分離方法、物質的性質、方程式的書寫的知識。

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          亞氯酸鈉(NaClO2)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑,也用于食品消毒、水處理等,亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下:

          (1)提高“反應l”反應速率的措施有______________(寫出一條即可)。
          (2)“反應2”的氧化劑是________,該反應的化學方程式為__________。
          (3)采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”,原因是__________________。
          (4)從 “母液”中可回收的主要物質是__________________________。
          (5)“冷卻結晶”后經_____________(填操作名稱)即可獲得粗產品。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          藍銅礦主要含xCuCO3·yCu(OH)2,還含有少量Fe的化合物,工業(yè)上以藍銅礦為原料制備Cu、CaCO3和CuSO4.5H2O。具體方法步驟如下:

          已知:

          金屬離子
          Fe3+
          Fe2+
          Cu2+
          pH
          氫氧化物開始沉淀
          1.9
          7.0
          4.7
          氫氧化物完全沉淀
          3.2
          9.0
          6.7
           
          (1)藍銅礦的主要成分與焦炭高溫條件可以生成銅、二氧化碳和水,寫出該反應的化學方程式
                                                                               。
          (2)從下列所給試劑中選擇:實驗步驟中試劑①為            (填代號)。
          a.KMnO4     b.K2Cr2O7    c.H2O2      d.氯水
          (3)在溶液B中加入CuO的作用是調節(jié)溶液pH,則pH的范圍為           。
          (4)由溶液C獲得CuSO4.5H2O,需要經過加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等操作,加熱蒸發(fā)至         時停止加熱。
          (5)制備CaCO3時,應向CaCl2溶液中先通人(或加入)試劑②,則試劑②可以是            
          (填代號);
          a.氨水        b.鹽酸       c.水蒸氣      d.NaOH溶液
          如果不加人試劑②,則CaCl2溶液不能與CO2反應生成CaCO3,請依據難溶電解質的沉淀溶解平衡原理分析可能的原因                                                                 。
          (6)為確定試劑①的用量,需測定溶液A中Fe2+的濃度。實驗操作為:準確量取20.00mL 溶液A于錐形瓶中,用0.01200 mol/L的酸性KMnO4標準溶液滴定至終點,消耗KMnO4標準溶液15.00 mL,則溶液A中Fe2+的濃度為                  

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3 )為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下:

          生成氫氧化物沉淀的pH

           
          Mg(OH)2
          Fe(OH)2
          Fe(OH)3
          開始沉淀時
          9.4
          6.3
          1.5
          完全沉淀時
          12.4
          8.3
          2.8
           
          (1)MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為                         
          (2)加氨水調節(jié)溶液的PH范圍為               。
          (3)濾渣2 的成分是           (填化學式)。
          (4)煅燒過程存在以下反應:
          2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2
          MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
          MgSO4+3CMgO+S↓+3CO↑
          利用下圖裝置對煅燒產生的氣體進行分步吸收或收集。

          ①D中收集的氣體是          (填化學式)。
          ②B中盛放的溶液是          (填字母)。
          a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液  c.稀硫酸 d.KMnO4溶液
          ③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應,產物中元素最高價態(tài)為+4,寫出該反應的離子方程式:                             。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          某地煤矸石經預處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用工藝設計如下:

          (1)“酸浸”過程中主要反應的離子方程式為__________  、____________。
          (2)“酸浸”時鋁浸出率的影響因素可能有_____ ________、_____ ______。(寫出兩個)
          (3)物質X的化學式為___________!皦A溶”時反應的主要離子方程式為:Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓;                                     。
          (4)已知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2,Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4為了獲得產品Al(OH)3,從煤矸石的鹽酸浸取液開始,若只用CaCO3一種試劑,后續(xù)操作過程是                      。
          (5)以煤矸石為原料還可以開發(fā)其他產品,例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后,常溫下向AlCl3溶液中不斷通入HCl氣體,可析出大量AlCl3·6H2O晶體,結合化學平衡移動原理解釋析出晶體的原因:                                        

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          軍用光敏材料KxFe(C2O4y·3H2O(Fe為+3價)的實驗室制備和測定其組成的方法如下所示:
          Ⅰ.制備:

          (1)用K2C2O4和FeCl3制備光敏材料的反應屬于________(填序號)。
          ①離子反應 ②非氧化還原反應、垩趸原反應 ④化合反應
          (2)結晶時應將飽和溶液放在黑暗處等待晶體的析出,這樣操作的原因是_________。
          (3)操作4的實驗操作有____________。
          Ⅱ.組成測定:
          稱取一定質量實驗所得的晶體置于錐形瓶中,加足量蒸餾水和稀H2SO4,將C2O42-完全轉化為H2C2O4,用0.10 mol·L-1 KMnO4溶液進行滴定,消耗KMnO4溶液24.00 mL時恰好完全反應(酸性條件下MnO4-的還原產物是Mn2);再加入適量的還原劑,將Fe3完全轉化為Fe2,用KMnO4溶液繼續(xù)滴定,當Fe2完全氧化時,用去KMnO4溶液4.00 mL。
          (4)高錳酸鉀氧化H2C2O4和Fe2的離子方程式分別是___________; ________。
          (5)配制100 mL 0.10 mol·L-1 KMnO4溶液及在上述滴定實驗中所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、錐形瓶外,還有________和________(寫名稱)。
          (6)通過計算,該化合物的化學式是____________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為(MgCO3,舍少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下:

          (1)通入O2氧化時,發(fā)生反應的離子方程式為____________________。
          (2)濾渣2的成分是_________(填化學式)
          (3)流程圖中“操作步驟”為                       、過濾等操作,得到MgSO4·7H2O晶體。對MgSO4·7H2O晶體直接加熱       (填“能”或“不能”)得到無水MgSO4固體。
          (4)長時間加熱MgCO3懸濁液后生成Mg(OH)2,該反應的化學方程式為                                  。
          (5)已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如表所示:

          pH
          < 8.0
          8.0 ~ 9.6
          > 9.6
          顏色
          黃色
          綠色
          藍色
          25℃時,向Mg(OH)2的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑,溶液所呈現(xiàn)的顏色為                  [25℃時,Mg(OH)2的溶度積Ksp=5.6×10-12)]。
          (6)煅燒過程存在以下反應:
          2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑; MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑;
          MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑。
          ①若在實驗室中煅燒硫酸鎂,需要的儀器除酒精燈、三腳架以外,還需要        。
          A.蒸發(fā)皿      B.坩堝        C.泥三角        D.石棉網
          ②用下列實驗裝置檢驗煅燒產生的氣體中含有SO2、CO2氣體(加熱裝置略去,部分裝置可以重復使用)。

          正確的連接順序是a→b→                       (按接口連接)。B中盛放的試劑是                ,確定存在二氧化碳氣體的實驗現(xiàn)象是                         

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          工業(yè)上生產高氯酸(沸點:90°C)時還同時生產了亞氯酸鈉,其工藝流程如下:

          (1)實驗室進行過濾操作的常用玻璃儀器有            。
          (2)反應器I中的溫度最佳為        (填序號);操作②的名稱為         。
          A. 0°C ;          B. 20°C ;        C. 80°C ;          D. 120°C  
          (3)反應器II中發(fā)生反應的離子方程式為              
          (4)加快反應器II中反應速率的措施有              (寫出一種措施即可)等。從反應器II中獲得NaClO2  粗品的實驗操作依次是        (填序號,下同),進一步提純的操作名稱為        。
          A.過濾  B.重結晶  C.蒸餾  D.蒸發(fā)濃縮  E.蒸干灼燒  F.冷卻結晶  G.萃取分液
          (5)上述流程中可循環(huán)使用的物質為        ,副產品除NaClO2、NaHSO4外還有        (填化學式)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          海水是巨大的資源寶庫,海水淡化及其綜合利用具有重要意義。

          完成下列填空:
          (1)氯堿工業(yè)主要以食鹽為原料。為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進行下列操作,正確的操作順序是             
          ①過濾;②加過量的NaOH溶液;③加適量的鹽酸;④加過量的Na2CO3溶液;⑤加過量的BaCl2溶液
          a.②⑤④①③       b.①④②⑤③       c        d.⑤②④①③
          (2)在實驗室中可以用萃取的方法提取溴,可選用的試劑是________________,所用主要儀器的名稱是____________________。
          (3)步驟Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl2利用率的原因是                       
          (4)步驟II反應的離子方程式__________________________________________。
          (5)海水提溴蒸餾過程中,溫度應控制在80~90℃,溫度過高或過低都不利于生產 ,請解釋原因                                                                。
          (6)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2,可選用__________溶液進行洗滌除去。如直接加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融MgO制金屬鎂,這樣可簡化實驗步驟,你_______(選填“同意”,“不同意”)該說法,理由是                                  。

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