【題目】研究發(fā)現(xiàn):一節(jié)電池爛在地里,能夠使一平方米的土地失去利用價(jià)值。廢舊電池的危害上要集中在其中所含的少量重金屬上。將廢舊鋅錳電池回收處理,既能減少它對(duì)環(huán)境的污染,又能實(shí)現(xiàn)廢電池的資源化利用。
(1)回收填料中的二氧化錳和氯化銨。已知:廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等,其中氯化銨、氯化鋅可溶于水;厥瘴镔|(zhì)的流程如圖所示。
① 操作中先將電池填料研碎的目的是:________________。
② 操作l和操作2的名稱都是___________,該操作中玻璃棒的作用是___________。
③ 灼燒濾渣l的目的是______________________。
(2)回收二氯化錳:將廢舊鋅錳電池處理,得到含錳混合物,向該混合物加入濃鹽酸并加熱。
①寫出MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
② 錳回收新方法:向廢舊鋅錳電池內(nèi)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),并不斷攪拌至無(wú)CO2產(chǎn)生為止,寫出MnOOH參與反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。與使用濃鹽酸回收錳相比,新方法的優(yōu)點(diǎn)是___________(答l點(diǎn)即可)。
(3)用廢電池的鋅皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。過(guò)程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:常溫下,加入稀H2SO4和H2O2,鐵溶解變?yōu)镕e3+,加堿調(diào)節(jié)pH為4,使溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,此時(shí)溶液中c(Fe3+)=_________。繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)pH為____時(shí),鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol/L)。部分難溶的電解質(zhì)溶度積常數(shù)(Ksp)如下表:
【答案】(1) ①增大接觸面積,加快反應(yīng)速率 ②過(guò)濾 引流 ③除去炭粉
(2)①2MnOOH+6HCl=2MnCl2+Cl2↑+4H2O
②2MnOOH+H2C2O4+2H2SO4=2MnSO4+2CO2↑+4H2O 藝流程簡(jiǎn)單:生成CO2和H2O不影響MnSO4純度;反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成,不造成二次污染;廢物資源化等(答1點(diǎn)即可) (3) 2.6×10-9 6
【解析】試題分析:本題以廢舊電池的再利用為載體考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,化學(xué)方程式的書寫和沉淀溶解平衡相關(guān)計(jì)算。題目難度中等。解答本題要注意聯(lián)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,化合價(jià)升降法配平和沉淀溶解平衡基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行作答。
解答:(1)回收填料中的二氧化錳和氯化銨。廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等,其中氯化銨、氯化鋅可溶于水。炭粉和二氧化錳不溶于水。將電池填料溶解、過(guò)濾,濾渣1為炭粉和二氧化錳的混合物,經(jīng)洗滌、烘干、燃燒,炭粉與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,剩余的固體為二氧化錳;濾液1為氯化銨和氯化鋅的混合液,蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾的氯化銨晶體。
① 操作中先將電池填料研碎的目的是增大接觸面積,加快反應(yīng)速率。
② 操作l和操作2為分離固體和液體混合物的操作,名稱是過(guò)濾,玻璃棒的作用是引流。
③ 灼燒濾渣l的目的是除去炭粉。
(2)①MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)生成二氯化錳、氯氣和水,利用化合價(jià)升降法配平,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnOOH+6HCl=2MnCl2+Cl2↑+4H2O。
②MnOOH與稀硫酸和稀草酸(H2C2O4)反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水,利用化合價(jià)升降法配平,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnOOH+H2C2O4+2H2SO4=2MnSO4+2CO2↑+4H2O 。與使用濃鹽酸回收錳相比,新方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單:生成CO2和H2O不影響MnSO4純度;反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成,不造成二次污染;廢物資源化等。
(3)溶液的pH為4,c(OH-)=1×10-10mol/L,又Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=2.6×10-39,此時(shí)溶液中c(Fe3+)= 2.6×10-9mol/L。Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)c2(OH-)=10-17,若Zn2+濃度為0.1mol/L,則c(OH-)=10-8mol/L,c(H+)=10-6mol/L,pH=6。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述正確的是( )
A. 不同種生物細(xì)胞的自由水和結(jié)合水的比值相同,它們的代謝強(qiáng)度也相同
B. 癌變細(xì)胞和衰老細(xì)胞內(nèi)的水分減少,新陳代謝速率減慢
C. 給水中毒患者注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%的鹽水,是為了降低細(xì)胞外液的滲透壓
D. 血漿pH能維持相對(duì)穩(wěn)定,與它含有的HCO、HPO等離子有關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】進(jìn)行一氯取代后,只能生成三種沸點(diǎn)不同產(chǎn)物的烷烴是
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3)3CCH2CH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)2CHCH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是
A. H2O比H2S穩(wěn)定是因?yàn)榍罢叻肿娱g作用力大
B. Na2O和Na2O2中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同
C. HCl屬于共價(jià)化合物,溶于水能電離出H+和Cl-
D. 碘單質(zhì)升華時(shí)破壞的是分子間作用力
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】膠體區(qū)別與其他分散系的本質(zhì)特征是( )
A.能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.膠體粒子能通過(guò)濾紙空隙
C.膠體在一定條件下能穩(wěn)定存在
D.膠體分散質(zhì)粒子直徑在1nm~100nm之間
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海水中有取之不盡的化學(xué)資源,從海水中可提取多種化工原料。下圖是某工廠對(duì)海水資源的綜合利用的示意圖。
試回答下列問(wèn)題:
(1)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì),精制后可得NaCl飽和溶液,精制時(shí)通常在溶液中依次加入過(guò)量的BaCl2溶液、過(guò)量的NaOH溶液和過(guò)量的Na2CO3溶液,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入鹽酸至溶液呈中性。請(qǐng)寫出下列操作中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式:
①粗鹽溶液中加入過(guò)量的Na2CO3溶液:____________________;_____________________。
②濾液中加入鹽酸至溶液呈中性:________________________;_______________________。
(2) 母液中含有K+、Na+、Mg2+等陽(yáng)離子,從以上流程可以看出,對(duì)母液進(jìn)行一系列的加工可制得金屬鎂。
①?gòu)碾x子反應(yīng)的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是_____________________;若加入石灰乳后所制取的產(chǎn)品中還混雜著熟石灰,那么將熟石灰從該產(chǎn)品中除去的方法是________________________。
②電解無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂,下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是________(填字母序號(hào))。
A.H2 B.CO2 C.O2 D.水蒸氣
(3)在該化工廠中,海水提取氯化鈉后的母液經(jīng)過(guò)提取氯化鎂后又形成了新的母液,向新的母液中加入一種常見(jiàn)的氣態(tài)氧化劑,又抽取了重要的化工原料溴單質(zhì)。
①生成溴單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是___________________________________;生產(chǎn)中利用溴單質(zhì)的揮發(fā)性將溴單質(zhì)從化合物中分離出來(lái)的方法是________________________。
②以下是對(duì)生產(chǎn)溴單質(zhì)所用的氣態(tài)氧化劑尋找供貨源的設(shè)想,其中合理的是_________(填字母序號(hào))。
A.從外地購(gòu)買
B.在當(dāng)?shù)匦陆ㄉa(chǎn)廠
C.從本廠生產(chǎn)燒堿處循環(huán)
D.從本廠生產(chǎn)鎂單質(zhì)處循環(huán)
③從多種經(jīng)營(yíng)、綜合開發(fā)、打造大而強(qiáng)的現(xiàn)代企業(yè)以及本廠生產(chǎn)所需要的原料等方面來(lái)看,你認(rèn)為該化工廠還可以再增加的生產(chǎn)項(xiàng)目是_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理用離子方程式表示正確的是( )
A.室溫下,測(cè)得氯化銨溶液pH<7,證明一水合氨的是弱堿:NH4++2H2O=NH3·H2O+H3O+
B.用氫氧化鈉溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C.用碳酸氫鈉溶液檢驗(yàn)水楊酸中的羧基:
+2HCO3-→+2H2O+2CO2↑
D.用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下反應(yīng)2AB(g) A2(g)+B2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是。 )
A. 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2,同時(shí)消耗2n molAB
B. 容器內(nèi),3種氣體AB、A2、B2共存
C. AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D. 容器中各組分的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間變化
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