从废电池外壳中回收锌(锌皮中常有少量铁、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等杂 质),制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工艺流程:
已知:①Zn(OH)2和Al(OH)3化学性质相似;②金属氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Zn(OH)2 | 5.7 | 8.0 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
请回答下列问题:
(1) “酸溶”时,为了提高酸溶速率,可采取的的措施有:______________(任答一点)。
(2)“氧化”时,酸性滤液中加入NaNO2反应的离子方程式为______________。
(3) “氧化”时,为了减少污染,工业上常用H2O2替代NaNO2。
①若参加反应的NaNO2为0.2 mol,对应则至少需要加入10%H2O2溶液_______________mL(密度近似为1g·cm-3)。
②该过程中加入的H2O2需多于理论值,原因除了提高另外反应物的转化率外,还可能是_____________。
(4) “调节pH”时,若pH>8则造成锌元素沉淀率降低,其原因可能是________________。
(5)将滤渣A溶于适量稀硫酸,调节溶液pH,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶析出ZnSO4·7H2O晶体。则该过程中需调节溶液pH的范围为_____________。
高三化学填空题中等难度题
从废电池外壳中回收锌(锌皮中常有少量铁、外表沾有NH4Cl、ZnCl2、MnO2等杂 质),制取ZnSO4·7H2O可以采取如下工艺流程:
已知:①Zn(OH)2和Al(OH)3化学性质相似;②金属氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Zn(OH)2 | 5.7 | 8.0 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
请回答下列问题:
(1) “酸溶”时,为了提高酸溶速率,可采取的的措施有:______________(任答一点)。
(2)“氧化”时,酸性滤液中加入NaNO2反应的离子方程式为______________。
(3) “氧化”时,为了减少污染,工业上常用H2O2替代NaNO2。
①若参加反应的NaNO2为0.2 mol,对应则至少需要加入10%H2O2溶液_______________mL(密度近似为1g·cm-3)。
②该过程中加入的H2O2需多于理论值,原因除了提高另外反应物的转化率外,还可能是_____________。
(4) “调节pH”时,若pH>8则造成锌元素沉淀率降低,其原因可能是________________。
(5)将滤渣A溶于适量稀硫酸,调节溶液pH,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶析出ZnSO4·7H2O晶体。则该过程中需调节溶液pH的范围为_____________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可以得到多种化工原料。有关数据如下表所示:
溶解度/(g/100 g水)
温度/ ℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为________________________________________,
(2)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、C和MnOOH,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是_______,
(3)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全,若上述过程不加H2O2后果是__________原因是_____________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为___,电池反应的离子方程式为___。
(2)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过___分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、___和___,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为___,其原理是___。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g水)
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g。(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过____分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、______和 ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为 时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为:
(2)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为 时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:溶解度/(g/100g水)
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g。(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过 __ 分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、_ __ __和 ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_ ____,加碱调节至pH为 时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为 _时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个实验过程如下。回答有关问题。
(1)干电池的基本构造和工作原理如图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应是__________________________,MnO2的作用是除去正极上的产物H2,该反应方程式为2MnO2+H2=Mn2O3+H2O。
(2)锌皮和碳棒的回收用钳子和剪子剪开待回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入烧杯中。
(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离
①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物?写出简要的实验步骤________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。
实验步骤
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
实验现象
________________________________________________________________________;
有关的离子方程式
________________________________________________________________________。
③用________的方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开。
④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质,该实验中要用到的主要仪器有
________________________________________________________________________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
酸性锌锰电池是一种一次性电池。其中的黑色粉末是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池放电过程产生MnOOH。下列有关回收处理该废电池的描述不正确的是
A. 对黑色粉末进行溶解、过滤都需要用到玻璃棒
B. 将滤渣放在坩埚中充分灼烧后,可得到锰的化合物
C. 将滤液加热蒸干,由于NH4Cl 分解,可得到ZnCl2固体
D. 实验室可利用“升华”的方法分离ZnCl2(s)和NH4Cl(s)
高三化学单选题简单题查看答案及解析
(10分,每空1分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三角架 、 ;
(2)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气
体,据此可初步认定黑色固体为 。
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测
滤渣中还存在的物质为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
实验目的 | 操作 | 实验现象 | 结论 |
1、检验Cl— | 取少许滤液于试管中, | 含有Cl— | |
2、检验NH4+ | 取少许滤液于试管中, | 含有NH4+ | |
3、检验Zn2+ | 取少许滤液于试管中,加入 稀氨水 | 先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解 | 含有Zn2+ |
(5)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,你的结论是: 。通过一定的操作从滤液中得到固体溶质, 若要将所得固体溶质中的物质加以分离,可用 法。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
(15分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、 、 ;
(2)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为 。
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,
下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
实验目的 | 操作 | 实验现象 | 结论 |
1、检验Cl— | 取少许滤液于试管中, , | , | 含有Cl— |
2、检验NH4+ | 取少许滤液于试管中, , | , | 含有NH4+ |
3、检验Zn2+ | 取少许滤液于试管中,加入 稀氨水 | 先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解 | 含有Zn2+ |
(5)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,你的结论是: 。通过一定的操作从滤液中得到固体溶质, 若要将所得固体溶质中的物质加以分离,可用 法。
高三化学填空题困难题查看答案及解析