【題目】普通鋅錳電池(俗稱干電池)構(gòu)造如圖所示。

(1)普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為:Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH

①正極發(fā)生的主要反應(yīng)是____________

②普通鋅錳電池即使不使用,也易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏,結(jié)合電池結(jié)構(gòu)及相關(guān)知識(shí),用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)用語(yǔ)及文字解釋原因___________;

(2)下左圖表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的工藝(不考慮廢舊電池中存在的少量其他金屬)。

①濾液加入稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________,冷卻得到化合物B的化學(xué)方程式為____________

②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4,在操作a中,KClO3的作用是______;

③操作b中,綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應(yīng)的離子方程式為____________;黑褐色固體可循環(huán)使用,檢驗(yàn)其是否洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方案是___________;

④采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D,寫出其對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)_______。

⑤往化合物A的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液。溶液中離子濃度隨pH變化如圖所示,回答下列問題:

i M(OH)2屬于____________氫氧化物(填“酸性”、“堿性”、“兩性”或“中性”);

ii從圖中數(shù)據(jù)可得M(OH)2的Ksp=____________

iii往2L 1.00mol·L-1 A溶液中加入NaOH固體至pH=6.00,需NaOH=___________mol。

【答案】MnO2+NH4++e===MnOOH+NH3NH4+ + H2ONH3 .H2O + H+ ,顯酸性,Zn與其直接接觸發(fā)生反應(yīng)被腐蝕,造成電池電解液泄漏Zn(NH3)2Cl2 + 2HCl = ZnCl2 + 2 NH4ClNH3 + HCl = NH4Cl氧化劑3MnO42-+2CO2===2MnO4+MnO2↓+2CO32-取少量最后一次洗滌液于試管中,加入足量的稀硝酸酸化,再加硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則洗滌干凈,反之則未洗滌干凈MnO42-— e- === MnO4兩性1.0×10-173.6

【解析】

(1)Zn為負(fù)極,正極上發(fā)生還原反應(yīng):MnO 2 +NH 4 + +e - =MnOOH+NH3;
②普通鋅錳電池中電解質(zhì)溶液為NH4Cl,溶液顯酸性,Zn在酸性條件下易被腐蝕,故易發(fā)生泄漏;故答案為:MnO2+NH4++e===MnOOH+NH3;NH4+ + H2ONH3 .H2O + H+ ,顯酸性,Zn與其直接接觸發(fā)生反應(yīng)被腐蝕,造成電池電解液泄漏;

(2)①濾液加入稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn(NH3)2Cl2 + 2HCl = ZnCl2 + 2 NH4Cl,固體B易分解,冷卻又結(jié)合成B,BNH4Cl,后成B的反應(yīng)為:NH3 + HCl = NH4Cl,故答案為:Zn(NH3)2Cl2 + 2HCl = ZnCl2 + 2 NH4Cl、NH3 + HCl = NH4Cl;

②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4,其中的錳元素的化合價(jià)由+3升高到+6價(jià),被氧化,KClO3為氧化劑,故答案為:氧化劑;

③紫色溶液和一種黑褐色固體分別為高錳酸鉀溶液和二氧化錳,方程式為:3MnO42+2CO2===2MnO4+MnO2↓+2CO32,在生成黑褐色固體的溶液中存在KCl,故可通過檢驗(yàn)Cl-的存在與否來判斷固體是否已洗凈,故答案為:3MnO42+2CO2===2MnO4+MnO2↓+2CO32;取少量最后一次洗滌液于試管中,加入足量的稀硝酸酸化,再加硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則洗滌干凈,反之則未洗滌干凈;

④用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D,則錳元素化合價(jià)升高,被氧化,故在陽(yáng)極放電,故答案為:MnO42— e- === MnO4;

i.M(OH)2既能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水,也能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成M(OH)42-,故屬于兩性氫氧化物,故答案為:兩性;

ii. 當(dāng)溶液的pH=7.0時(shí),c(Zn2+)=10-3mol·L-1,Ksp=c(Zn2+).c2(OH-)=10-3·(10-72=10-17,故答案為:1.0×10-17;

iii. 2.00L 1.00mol·L-1ZnCl2溶液中加入NaOH固體至pH=6.00,所以溶液中c(OH-)=10-8mol·L-1,則溶液中c(Zn2+)===0.1mol/L,所以反應(yīng)消耗的Zn2+的物質(zhì)的量為2mol-0.2mol=1.8mol,所以消耗的NaOH1.8mol×2=3.6mol,故答案為:3.6mol;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(本題共8分)現(xiàn)有部分元素的性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)如下表:

元素編號(hào)

元素性質(zhì)與原子(或分子)結(jié)構(gòu)

T

最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3

X

常溫下單質(zhì)為雙原子分子,分子中含有3對(duì)共用電子對(duì)

Y

M層比K層少1個(gè)電子

Z

第三周期元素的簡(jiǎn)單離子中半徑最小

(1)寫出元素T的原子結(jié)構(gòu)示意圖 。

(2)元素Y與元素Z相比,金屬性較強(qiáng)的是________(用元素符號(hào)表示),下列表述中能證明這一事實(shí)的是________(填序號(hào))。

aY單質(zhì)的熔點(diǎn)比Z單質(zhì)低

bY的化合價(jià)比Z

cY單質(zhì)與水反應(yīng)比Z單質(zhì)劇烈

dY最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比Z強(qiáng)

(3)T、XY、Z中有兩種元素能形成既有離子鍵又有非極性共價(jià)鍵的化合物,寫出該化合物的電子式:_____ _________。

(4)元素T和氫元素可形成一種18電子的化合物Q,元素X與氫元素也能按原子個(gè)數(shù)比為1∶2形成一種18電子化合物W,QW發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成X單質(zhì)和T的另一種氫化物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式的書寫及評(píng)價(jià)均合理的是( )

選項(xiàng)

離子方程式

評(píng)價(jià)

A

2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:

2Fe2+2I+2Cl2===2Fe3+4Cl+I(xiàn)2

正確;Cl2過量,可將Fe2、I均氧化

B

Ba(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng):

Ba2+HCO3-+OH===BaCO3↓+H2O

正確;酸式鹽與堿反應(yīng)生成正鹽和水

C

過量SO2通入NaClO溶液中:

SO2+H2O+ClO===HClO+HSO3-

正確;說明酸性:H2SO3強(qiáng)于HClO

D

1 mol/LNaAlO2溶液和2.5 mol/LHCl溶液等體積混合:

2AlO2-+5H===Al3+Al(OH)3↓+H2O

正確;第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)消耗的H的物質(zhì)的量之比為23

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品要在包裝上印上警示性標(biāo)志,下列化學(xué)品的名稱與警示性標(biāo)志名稱對(duì)應(yīng)正確的是

A. 燒堿——爆炸品B. 濃硫酸——?jiǎng)《酒?/span>

C. 汽油——腐蝕品D. 酒精——易燃品

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常見元素A、B、M組成的四種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng):甲+乙=丙+丁,其中甲由A和M組成,乙由B和M組成,丙中只含有M。

(1)若甲為淡黃色固體,乙和丙均為常溫下的無色無味氣體。則甲的電子式為__;常溫下丁溶液pH___7(填“>”“<”或“=”),用離子方程式解釋原因____________;

(2)若丁為能使品紅褪色的無色氣體,丁與水反應(yīng)生成戊,丙為常見紅色金屬,化合物甲、乙中原子個(gè)數(shù)比均為1:2(M均顯+1價(jià)),原子序數(shù)B大于A。回答下列問題:

①A在周期表中位置為___________;

②向丁的水溶液中滴入紫色石蕊試液,現(xiàn)象為_____________________;

③寫出加熱條件下上述生成丙的化學(xué)方程式__________________;

④向MCl2的溶液中通入丁,生成白色MCl沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式__________

⑤已知常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:一水合氨Kb=1.8×10-5,戊:Ka1=1.3×10-2, Ka2 = 6.3×10 -8。若一水合氨與丁恰好完全反應(yīng)生成正鹽,則濃度為0.1 mol/L的該正鹽溶液呈____性(填“酸”或“堿”或“中”);調(diào)整二者反應(yīng)的比值可使溶液呈中性,此時(shí)溶液中____2(填“>”“<”或“=”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。下列說法正確的是(  )

A. 該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2 mol/L

B. 1 mol Fe與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2 g氫氣

C. 配制200 mL 4.6 mol/L的硫酸需取該硫酸50 mL

D. 等質(zhì)量的水與該硫酸混合后所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2 mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體,CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化,K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O (橙色)+H2O2CrO (黃色)+2H回答下列問題:

(1)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化,用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):

結(jié)合實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是________

A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃

B.②中Cr2O被C2H5OH氧化

C.對(duì)比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強(qiáng)

D.若向④中加入70% H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?/span>

(2)室溫下,初始濃度為1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)隨c(H+)的變化如圖所示。

①由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。

②根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。

③升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的ΔH_____0 (填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl,利用Ag+與CrO42生成磚紅色沉淀,指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl 恰好完全沉淀(濃度等于1.0×105mol·L1)時(shí),溶液中c(Ag+)為_______ mol·L1,此時(shí)溶液中c(CrO42)等于__________ mol·L1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I.1915年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予Henry BraggLawrence Bragg,以表彰他們用X射線對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻(xiàn)。

科學(xué)家通過X射線推測(cè)膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。

(1)寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式____________________。

(2)寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(必須將配位鍵表示出來)_________________。

II.砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等;卮鹣铝袉栴}:

(1)寫出基態(tài)As原子的外圍電子排布式________。

(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_______As,第一電離能Ga______As。(大于小于”)

(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_______,其中As的雜化軌道類型為________。

(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1 000 ℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ℃,其原因是__________________。

(5)GaAs的熔點(diǎn)為1 238 ℃,密度為ρ g·cm3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________,GaAs___________鍵鍵合。GaAs的摩爾質(zhì)量分別為M1 g·mol1M2 g·mol1,原子半徑分別為r1 pmr2 pm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為__________________________(列出含ρNA的計(jì)算式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素, W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法不正確的是

A. W、X、Y都存在既有極性鍵又有非極性鍵的氫化物

B. 與W同主族且位于其上一周期的元素形成的氫化物的沸點(diǎn)可能高于Y的氫化物

C. W分別與X、Y、Z形成的二元化合物都具有熔點(diǎn)高硬度大的特性

D. T元素的單質(zhì)具有半導(dǎo)體特性

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案