下图表示从废旧普通锌锰电池内容物中回收制备KMnO4等物质的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂,其消毒机理与下列物质相似的是______________(填序号)
A.双氧水 B.75%酒精 C.84消毒液(NaClO溶液)D.苯酚
(2)①黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率,常采用的措施为_____________________(答出一条即可)。
②滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物,操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4和KCl,该过程中发生反应的化学方程式为:_____________________________。
③图中产物A是一种难溶于水的黑色固体,常在有些反应中作催化剂,其化学式为:_________________。
(3)某实验小组用提纯后的KMnO4配置成0.1000mol/L溶液来测定某试样中过氧化氢的含量
①查阅资料后发现H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式:_____。
②配制250mL0.100mol/L标准KMnO4溶液,需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒和、___________;
③滴定反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,该反应中H2O2体现___________(填“氧化性”、“还原性”、“酸性”);
④用0.100mol/L标准KMnO4溶液滴定含H2O2试样的溶液时,KMnO4溶液(酸化)放在_____滴定管中,并判断滴定至终点的现象是_____。
⑤用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的高锰酸钾体积如表所示:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
体积(mL) | 17.10 | 18.10 | 17.00 | 16.90 |
则试样中过氧化氢的浓度为___________mol/L。
⑥下列操作会引起测定结果偏高的是___________。
A.滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗
B.滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.锥形瓶未用待测液润洗
高二化学实验题中等难度题
下图表示从废旧普通锌锰电池内容物中回收制备KMnO4等物质的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用消毒剂,其消毒机理与下列物质相似的是______________(填序号)
A.双氧水 B.75%酒精 C.84消毒液(NaClO溶液)D.苯酚
(2)①黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率,常采用的措施为_____________________(答出一条即可)。
②滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物,操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4和KCl,该过程中发生反应的化学方程式为:_____________________________。
③图中产物A是一种难溶于水的黑色固体,常在有些反应中作催化剂,其化学式为:_________________。
(3)某实验小组用提纯后的KMnO4配置成0.1000mol/L溶液来测定某试样中过氧化氢的含量
①查阅资料后发现H2O2为二元弱酸,其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式:_____。
②配制250mL0.100mol/L标准KMnO4溶液,需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒和、___________;
③滴定反应原理为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,该反应中H2O2体现___________(填“氧化性”、“还原性”、“酸性”);
④用0.100mol/L标准KMnO4溶液滴定含H2O2试样的溶液时,KMnO4溶液(酸化)放在_____滴定管中,并判断滴定至终点的现象是_____。
⑤用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的高锰酸钾体积如表所示:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
体积(mL) | 17.10 | 18.10 | 17.00 | 16.90 |
则试样中过氧化氢的浓度为___________mol/L。
⑥下列操作会引起测定结果偏高的是___________。
A.滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗
B.滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数
D.锥形瓶未用待测液润洗
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关说法不正确的是( )
A.可回收的易拉罐中含金属铝,可通过电解熔融氯化铝制取
B.侯氏制碱法工艺流程中利用了物质溶解度的差异
C.废旧电池中含有镍、镉等重金属,不能用填埋法处理
D.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭粉等),由锰粉为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如下:
已知:①2H2SO4 + MnO2 + 2FeSO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
②部分氢氧化物的Ksp(近似值)如下表(25 ℃)
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
根据上图流程及有关数据回答下列问题。
(1)锰粉酸溶时,过量FeSO4所起的作用为______________________。
(2)往滤液1中先加入H2O2的目的是氧化Fe2+,该反应的离子方程式为________________,后加入氨水的目的是调节pH除去杂质离子,使滤液中的杂质离子沉淀完全(残留在溶液中的离子浓度≤ l0-5 mol·L-1),常温下测得溶液中c(Mn2+)=0.1 mol·L-1,则需调节溶液的pH范围为_______________。
(3)沉锰工序中,加入氨水的目的是(从化学平衡移动的角度解释)___________,沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是________________________________。
(4)沉锰后废液中的主要成份为_____________________________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
废旧电池的危害上要集中在其中所含的少量重金属上。将废旧锌锰电池回收处理,既能减少它对环境的污染,又能实现废电池的资源化利用。
I.若碱性锌锰干电池的总反应为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2 ,则该电池的正极反应式为:_________________________________
II.回收填料中的二氧化锰和氯化铵。已知:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。回收物质的流程如图所示。
(1)① 操作中先将电池填料研碎的目的是:________________。操作l和操作2的名称都是___________,② 灼烧滤渣l的目的是______________________。
(2)回收二氯化锰:将废旧锌锰电池处理,得到含锰混合物,向该混合物加入浓盐酸并加热。①写出MnOOH与浓盐酸反应的化学方程式:________________。
② 锰回收新方法:向废旧锌锰电池内的混合物[主要成分MnOOH、Zn(OH)2]中加入一定量的稀硫酸和稀草酸(H2C2O4),并不断搅拌至无CO2产生为止,与使用浓盐酸回收锰相比,新方法的优点是___________(答l点即可)。
(3)部分难溶的电解质溶度积常数(Ksp)如下表:
用废电池的锌皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:常温下,加入稀H2SO4和H2O2,铁溶解变为Fe3+,加碱调节pH为4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中c(Fe3+)=_________。继续加碱调节pH为____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
市售一次电池品种很多,碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理,可以获得MnO2及其他副产品,其工艺流程如下:
已知:“锰粉”的主要成分有MnO2、Zn(OH)2、MnOOH、碳粉,还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2 / Mn(OH)3 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 | 8.3 |
完全沉淀pH(c≤1.0×10-5mol/L) | 3.7 | 9.6 | 8.0 | 8.8 |
(1)加入NaOH溶液调节pH=8.0,目的是____________________;计算常温下Zn(OH)2的溶度积常数Ksp[Zn(OH)2]=____________________。
(2)写出滤液2中的Mn2+变成MnO2的离子方程式_________________________。
(3)写出滤渣B与稀硫酸在pH=5时反应的化学方程式______________________。
(4)工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
(5)MnO2常用来制取KMnO4。在一定条件下将MnO2氧化为K2MnO4,然后用铁作阴极、铂作阳极电解K2MnO4溶液得到KMnO4。电解K2MnO4溶液的总反应方程式为______________________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图所示。放电时总反应为:Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnOOH。
从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)MnOOH中,Mn元素的化合价为_________。
(2)“还原焙烧”过程中,高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中MnOOH、MnO2被还原成MnO),主要原因是“粉料”中含有_________。
(3)“净化”是为了除去浸出液中的Fe2+,方法是:加入______(填化学式)溶液将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH使Fe3+沉淀完全。常温下,已知浸出液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1 mol/L,根据下列数据计算,调节pH的合理范围是______至__________。(离子浓度小于1×10-5 mol/L即为沉淀完全)
化合物 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
(4)“电解”时,阳极的电极反应式为_________。本工艺中应循环利用的物质是_______(填化学式)。
(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤,滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2,且生成一种黄绿色气体,“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为__________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
随着人们生活质量的日益提高,废旧电池已成为一个亟待解决的问题,对废旧电池的处理体现了对资源和环境的可持续发展。人们处理废旧电池的主要目的是
A.回收电池外壳的金属材料
B.回收电池中的二氧化锰
C.回收电池中的石墨电极
D.防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染
高二化学单选题简单题查看答案及解析
钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源,电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下:
已知:还原性:Cl−>Co2+;
回答下列问题:
(1)废旧电池初步处理为粉末状的目的是___________。
(2)从含铝废液得到Al(OH)3的离子方程式为________。
(3)滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有FeCl3、CoCl2。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式_______。
(4)滤渣的主要成分为______(填化学式)。
(5)已知Li2CO3的溶度积常数Ksp=8.64×10−4,将浓度为0.02mol·L−1的Li2SO4和浓度为0.02 mol·L−1的Na2CO3溶液等体积混合,则溶液中的Li+浓度为________ mol·L−1。
(6)从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,纯电动公交车逐渐成为杭州街头常见的身影,磷酸铁锂电池是杭州市纯电动公交车所用的电池,现要从废旧磷酸铁锂电池中回收Fe、Al、Li等物质,采用下图乙所示方法。已知:磷酸铁锂电池溶解在中含有、、、、等离子及少量不溶物,滤液c中含有大量离子,可溶于冷水,不溶于热水。
下列说法不正确的是( )
A.向滤液a中加入适量溶液,可以得到白色沉淀
B.滤液b中加入氨水的目的是使沉淀,滤渣c为红褐色
C.要将Li从溶液中析出,可在滤液c中加入足量溶液,加热浓缩,冷却结晶
D.图中的氨水可以用适量NaOH溶液代替
高二化学选择题困难题查看答案及解析
如图甲所示,纯电动公交车逐渐成为杭州街头常见的身影,磷酸铁锂电池是杭州市纯电动公交车所用的电池,现要从废旧磷酸铁锂电池中回收Fe、Al、Li等物质,采用下图乙所示方法。已知:磷酸铁锂电池溶解在H2SO4中含有Fe3+、Al3+、Li+、SO42-、PO43-等离子及少量不溶物,滤液c中含有大量Li+离子,Li2CO3可溶于冷水,不溶于热水。
图甲
图乙
下列说法不正确的是( )
A.向滤液a中加入适量H2SO4溶液,可以得到白色沉淀
B.滤液b中加入氨水的目的是使Fe3+沉淀,滤渣c为红褐色
C.要将Li从溶液中析出,可在滤液c中加入足量Na2CO3溶液,加热浓缩,冷却结晶
D.图中的氨水可以用适量NaOH溶液代替
高二化学选择题困难题查看答案及解析