精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:

试回答下列问题:
(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________族。
(2)步骤1和步骤2是将MnO2转化为MnO并溶于硫酸,其中步骤2中的氢气,是另一个流程产生的副产品,请写出产生氢气的反应方程式__________________________。
(3)步骤3和步骤4都是除杂质。
①X是一种“绿色”氧化剂,则X是________(填化学式)。
②步骤3是除去杂质Fe2。请用文字和必要的方程式简述除去Fe2的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3:2.7~3.7,Mn2:8.6~10.1,Fe2:7.6~9.6)_________________________________________________________。
③步骤4中主要反应方程式为:MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等),则其除去杂质的原理是_________________________________________________。
(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________。
(1)四 ⅦB
(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
(3)①H2O2 ②在酸性条件下加入双氧水,将Fe2氧化成Fe3、2Fe2+H2O2+2H=2Fe3+2H2O,调节pH至3.7~8.6,使Fe3沉淀完全,Fe3+3H2O??Fe(OH)3+3H ③以BaS为沉淀剂,使Pb2、Cd2、Hg等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去
(4)MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2
(2)废电池回收硫酸锌和碳酸锰,故另一个工艺是制取硫酸锌,锌皮与稀硫酸反应生成氢气:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
(3)①具有强氧化性的“绿色”氧化剂,显然是H2O2,它的加入也不会引入新的杂质。②由题给的三种离子沉淀pH可知,为除去Fe2、Fe3,应将Fe2先氧化为Fe3,然后调节溶液的pH在3.7~8.6之间,以便除净Fe3而不损失Mn2。③难溶电解质有生成更难溶电解质的趋势,故利用沉淀的转化实现了除去Pb2、Cd2、Hg
(4)根据气体是无色无味,可知该气体是CO2,故该反应的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

【化学—选修2:化学与技术】(15分)
化学是人类进步的关键,化学为人类的生产、生活提供了物质保证。
Ⅰ.氮的化合物是重要的化工产品。其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高其产量,降低能耗做各种有益的探究。
(1)25℃时合成氨反应热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)==2NH3(g),ΔH="-92.4kJ/mol" 。在该温度时,取1molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是           ;与传统的合成氨的方法比较,该方法的优点是                  
Ⅱ.(3)卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品。从卤水中提取镁的步骤为:
a.将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
b.将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;
d.将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2
e.电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是                       。  
②有同学认为:步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,你同意该同学的想法吗?为什么?                                              
(4) 铀是核反应最重要的燃料,已经研制成功一种螫合型离子交换树脂,它专门吸附海水中                             的U4+,而不吸附其他元素。其反应原理为                    (树脂用HR代替),发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液,其反应原理为:         

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

海洋是一个巨大的化学资源宝库,下图是海水加工的示意图:

(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有                         (写出两种)。
(2)下图是从浓缩海水中提取溴的流程图。写出下图中试剂A的化学式             
溶液中发生反应的化学方程式为                      

(3)制备金属镁是通过电解熔融的,而不用MgO,其原因是
                                                                          
(4)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2。海水中得到的粗盐往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是          。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,阳离子交换膜的作用是         

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。
(1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是__________________________________。
阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是____________________________________。
(2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是__________。
a.增大阴极碳钢网的面积
b.提高饱和氯化钠溶液的温度
c.加大阴极与阳极间的距离
d.提高电解时电源电压
(3)如果将某离子交换膜电解槽的①电解时电压增大到原来的2倍;②电解时的电流强度增大到原来的2倍;③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法中,不正确的是    (  )
A.煮沸暂时硬水后,水的硬度一定降低
B.硬水中加入适量石灰水后,由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀,水就软化了
C.永久硬水主要是由含有Ca2、Mg2的硫酸盐和氯化物形成的,加热煮沸是不能软化的
D.如果用HR型离子交换树脂软化硬水,则发生的交换反应可以表示为Ca2+2HR=CaR2+2H

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

钢筋混凝土复合材料的基体是(  )。
A.水泥B.沙子
C.钢筋D.混凝土

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

从海水中提取的溴约占世界溴年产量的1/3,从海水中提取溴的主要步骤可表示为(  )。
A.氧化→吸收→吹出B.氧化→吹出→吸收
C.吹出→氧化→吸收D.吹出→吸收→氧化

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )
 
冶炼原理
方法
A
2HgO2Hg+O2
热分解法
B
2Al2O3(熔融)4Al+3O2
电解法
C
Cu2S+O22Cu+SO2
热分解法
D
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
热还原法
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列金属冶炼的反应原理中正确的是
A.2AlCl3(熔融) 2Al+3Cl2
B.MgO+H2Mg+H2O
C.ZnO+CO Zn+CO2
D.2CuO 2Cu+O2

查看答案和解析>>

同步练习册答案