【題目】鋅錳干電池的負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。廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收,對環(huán)境保護有重要的意義。
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-105℃,沸點79℃,140℃以上時易分解,與水劇烈水解生成兩種氣體。)
(1)寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。
(2)接口的連接順序為a→___→___→ h → h →___→___→___→e。______________
Ⅱ. 回收錳元素,制備MnO2
(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法:_________________________。
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進行灼燒,灼燒的目的__________________________。
Ⅲ. 二氧化錳純度的測定
稱取1.40g灼燒后的產(chǎn)品,加入2.68g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線,從中取出20.00mL,用0.0200mol/L高錳酸鉀溶液進行滴定,滴定三次,消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為17.30mL。
(5)寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程__________________________________________。
(6)產(chǎn)品的純度為______________________ 。
(7)若灼燒不充分,滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積_____(填“偏大”、“ 偏小”、“ 不變”)。
【答案】SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ f → g → h → h → b → c → d → e 取最后一次洗液,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則說明固體洗滌干凈 除去碳粉,并將MnOOH氧化為MnO2 MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+ 2H2O 97.4% 偏大
【解析】
Ⅰ.(1)SOCl2與水反應(yīng)生成SO2和HCl,SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;
(2)三頸瓶中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,防止溶液中水蒸氣加入錐形瓶中,用品紅溶液檢驗二氧化硫,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,h裝置防止倒吸;
Ⅱ.(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法是檢驗洗滌液中有沒有氯離子;
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進行灼燒,灼燒除去混在二氧化錳中的碳,并將MnOOH氧化為MnO2。
Ⅲ. (5)MnO2將C2O42-在H+作用下氧化成CO2,而+4價錳還原成Mn2+;
(6)n(C2O42-)=2.68g÷134g·mol-1=0.02mol;滴定100mL稀釋后溶液,消耗n(MnO4-)=0.0200mol·L-1×0.01730L×5=0.001730mol;根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2+0.001730mol×5=0.0200mol×2,n(MnO2)=0.015675mol,再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算其質(zhì)量分數(shù).
(7)若灼燒不充分,雜質(zhì)也會消耗高錳酸鉀,滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積將偏大。
Ⅰ.(1)SOCl2與水反應(yīng)生成SO2和HCl,反應(yīng)方程式為;SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑
(2)三頸瓶中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,防止溶液中水蒸氣加入錐形瓶中,用品紅溶液檢驗二氧化硫,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,h裝置防止倒吸,接口的連接順序為a→ f → g → h → h → b → c → d → e ;
Ⅱ.(3)洗滌步驟一得到的固體,判斷固體洗滌干凈的方法是檢驗洗滌液中有沒有氯離子:取最后一次洗液,滴加AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則說明固體洗滌干凈;
(4)洗滌后的固體經(jīng)初步蒸干后進行灼燒,灼燒除去混在二氧化錳中的碳,并將MnOOH氧化為MnO2。
Ⅲ. (5)MnO2將C2O42-在H+作用下氧化成CO2而+4價錳還原成Mn2+,MnO2溶解反應(yīng)的離子方程MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+ 2H2O;
(6)n(C2O42-)=2.68g÷134g·mol-1=0.02mol;滴定100mL稀釋后溶液,消耗n(MnO4-)=0.0200mol·L-1×0.01730L×5=0.001730mol;根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等得n(MnO2)×2+0.001730mol×5=0.0200mol×2,n(MnO2)=0.015675mol,二氧化錳質(zhì)量分數(shù)=0.015675mol×87g·mol-1/1.40g = 0.974,即97.4%;
(7)若灼燒不充分,雜質(zhì)也會消耗高錳酸鉀,滴定時消耗高錳酸鉀溶液體積將偏大。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)小組研究在其他條件不變時,改變密閉容器中某一條件對A2(g)+3B2(g)2AB3(g) 化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如下圖所示的曲線(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)。下列判斷正確的是( )
A. 在T2和n(A2)不變時達到平衡,AB3的物質(zhì)的量大小 為:c>b>a
B. 若T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
C. 達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>c
D. 若T2>T1,達到平衡時b、d點的反應(yīng)速率為vd>vb
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物Z是合成平喘藥沙丁胺醇的中間體,可通過下列路線制得:
下列說法正確的是
A. 1 mol Z最多能與2 mol NaOH反應(yīng)
B. Y可以發(fā)生取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)、消去反應(yīng)
C. 可用FeCl3溶液鑒別Y和Z
D. X分子中所有原子在同一平面上
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。
I.CO 還原NO 的脫硝反應(yīng):2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) △H
(1)已知:CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) △H1=-226 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H2=+68 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H3=+183 kJ·mol-1
脫硝反應(yīng)△H=__________,有利于提高NO 平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________________(寫出兩條)。
(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑,對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進行研究,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖所示,
①若不使用CO,溫度超過775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因為_________________;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應(yīng)控制最佳溫度在____________左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染,寫出C2H6與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。
③NO2尾氣常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知NO2-的水解常數(shù)K=2×10-11,常溫下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH為5,則混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值為__________。
II.T ℃時,在剛性反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g),化學(xué)反應(yīng)速率v =k Pm(CO)Pn(NO2),k 為化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)。研究表明,該溫度下反應(yīng)物的分壓與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系如下表所示:
(3)若反應(yīng)初始時P(CO)=P(NO2)=a kPa,反應(yīng)t min時達到平衡,測得體系中P(NO)=b kPa,則此時v =___________ kPa·s-1(用含有a和b的代數(shù)式表示,下同),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_____(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù))。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請完成下列填空:
(1)當(dāng)NH3和N2H4所含分子數(shù)之比為1∶1時,其所含原子數(shù)之比為____,質(zhì)量之比為____。
(2)現(xiàn)有m g某氣體A,其摩爾質(zhì)量為M g·mol-1。
①氣體A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____L
②A溶于水后形成V L溶液(A與水不反應(yīng)),所得溶液的物質(zhì)的量濃度為____ mol·L-1。
(3)將a mL 2 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液稀釋至b mL,稀釋后溶液中NO3-的物質(zhì)的量濃度為____mol/L
(4)一定體積的0.2 mol·L-1的BaCl2溶液,可使相同體積的Na2SO4溶液、KAl(SO4)2溶液、Fe2(SO4)3溶液3種溶液中的SO42-完全沉淀,則上述3種硫酸鹽溶液的物質(zhì)的量濃度比為____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有室溫下濃度均為1×10﹣3 mol/L的幾種溶液:①鹽酸、②硫酸、③醋酸、④硫酸銨、⑤氨水、⑥氫氧化鈉溶液,回答下列問題:
(1)氨水的電離方程式為_______,硫酸銨在水溶液中水解的離子方程式為___________。
(2)將③、⑥混合后,若溶液呈中性,則消耗兩溶液的體積為③________⑥(填“>”、“=”或“<”),溶液中的離子濃度由大到小的順序為____________________________。
(3)在某溫度下(Kw=1×10﹣12),將100 mL的①與100 mL的⑥溶液混合后(假設(shè)混合后溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和),溶液的pH=_________。
(4)若將等體積的②、③溶液加熱至相同溫度后,溶液的pH ②_______③(填“>” 、“=”或“<”)。
(5)室溫時,若用①滴定⑤,適宜的指示劑為_____,當(dāng)?shù)味ㄟ^程中pH=9時,且溶液中滿足4c(NH4+)=7c(NH3·H2O),則氨水的電離平衡常數(shù)Kb(NH3·H2O)=____(填數(shù)值)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種從銅電解工藝的陽極泥中提取Se和Te的流程如下:
下列敘述錯誤的是( )
A. 合理處理陽極泥有利于保護環(huán)境和資源再利用
B. 流出液是H2SO4溶液
C. 電解過程中陰極上析出單質(zhì)Te
D. “焙砂”與碳酸鈉充分混合后,可在瓷坩鍋中焙燒
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的標(biāo)簽的有關(guān)內(nèi)容,試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為_______molL﹣1。
(2)取用任意體積的該鹽酸時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是______(填字母)。
A.溶液中HCl的物質(zhì)的量 B.溶液的濃度
C.溶液中Cl﹣的數(shù)目 D.溶液的密度
(3)某學(xué)生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500 mL物質(zhì)的量濃度為0.400 mol·L-1的稀鹽酸。
①該學(xué)生需要量取________mL上述濃鹽酸進行配制。
②在配制過程中,下列實驗操作對所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度有何影響?(在括號內(nèi)填A表示“偏大”、填B表示“偏小”,填C表示“無影響”)。
I.用量筒量取濃鹽酸時俯視觀察凹液面________;
II.轉(zhuǎn)移濃溶液時操作不慎,有一滴液體濺出容量瓶________;
III.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線________;
IV.定容時,俯視讀數(shù),所得溶液的濃度________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以高氯冶煉煙灰(主要成分為銅鋅的氯化物、氧化物、硫酸鹽,少量鐵元素和砷元素)為原料,可回收制備Cu和ZnSO4H2O,其主要實驗流程如下:
已知:①Fe3+完全沉淀pH為3.2,此時Zn2+、Cu2+未開始沉淀;
②K3[Fe(CN)6]可用于檢驗Fe2+:3Fe2++2[Fe(CN)6]3﹣═Fe3[Fe(CN)6]2↓(深藍色);
③砷元素進入水體中對環(huán)境污染大,可通過沉淀法除去。
(1)兩段脫氯均需在85℃條件下進行,適宜的加熱方式為_____。
(2)堿洗脫氯時,溶液中Cu2+主要轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3,也會發(fā)生副反應(yīng)得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出氣體,該副反應(yīng)的離子方程式為_____。若用NaOH溶液進行堿洗操作時,濃度不宜過大,通過下表的數(shù)據(jù)分析其原因是_____。
NaOH溶液濃度對脫氯率和其他元素浸出率的影響
NaOH濃度/molL﹣1 | 脫氯率/% | 元素浸出率/% | ||
Cl | Zn | Cu | As | |
1.0 | 51.20 | 0.51 | 0.04 | 0.00 |
2.0 | 80.25 | 0.89 | 0.06 | 58.87 |
3.0 | 86.58 | 7.39 | 0.26 | 78.22 |
(3)ZnSO4的溶解度曲線如下圖所示。“電解”后,從溶液中回收ZnSO4H2O的實驗、操作為_____。
(4)濾液1和濾液2中含一定量的Cu2+、Zn2+.為提高原料利用率,可采取的措施有:將濾液1和濾液2混合,回收銅鋅沉淀物;循環(huán)使用電解過程產(chǎn)生的_____(填化學(xué)式)。
(5)已知H3AsO3的還原性強于Fe2+,Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)=5.7×10﹣21.測得酸浸液中雜質(zhì)鐵元素(以Fe2+存在
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com