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 |
分析 (1)该电池负极锌被氧化生成Zn2+,正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH;
(2)持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为$\frac{150C}{96500C/mol}$,以此计算消耗锌的质量、物质的量;
(3)填充物含有碳粉、二氧化锰,且生成MnOOH等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH可被氧化;
(4)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol•L-1,结合Ksp=10-39计算pH,并根据Ksp计算锌开始沉淀的pH.
解答 解:(1)该电池负极锌被氧化生成Zn2+,正极发生还原反应,MnO2被还原生成MnOOH,电极方程式为MnO2+H++e-=MnOOH,故答案为:MnO2+H++e-=MnOOH;
(2)持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则电量为0.5A×300s=150C,转移电子的物质的量为$\frac{150C}{96500C/mol}$,则消耗Zn的质量为$\frac{150C}{96500C/mol}$×$\frac{1}{2}$×65g/mol=0.05g,
故答案为:0.05;
(3)滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,可通过加热浓缩、冷却结晶得到晶体,填充物含有碳粉、二氧化锰,且生成MnOOH等,在空气中加热时,碳粉、MnOOH可被氧化,分别生成二氧化碳和二氧化锰,
故答案为:加热浓缩、冷却结晶;空气中加热;
(4)铁加入稀H2SO4和H2O2,可被氧化生成Fe3+,铁刚好沉淀完全时离子浓度小于1×10-5mol•L-1,因Ksp=10-39,
则c(OH-)=$\root{3}{\frac{10{\;}^{-39}}{10{\;}^{-5}}}$mol/L≈0.5×10-11mol/L,此时pH=2.7,
如锌开始沉淀,则c(OH-)=$\sqrt{\frac{10{\;}^{-17}}{0.1}}$mol/L=10-8mol/L,此时pH=6,
故答案为:2.7;6.
点评 本题考查原电池知识以及物质的分离、提纯,侧重于原电池的工作原理以及实验基本操作和注意问题,题目难度中等,有利于培养学生良好的科学素养.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 0.1mol/L | B. | 0.15mol/L | C. | 0.2mol/L | D. | 0.25mol/L |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能 | |
B. | C1、C2分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应 | |
C. | C1和C3放出的气体相同,铜片和铁片放出的气体也相同 | |
D. | 甲、乙中溶液的pH逐渐升高,丙中溶液的pH逐渐减小 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 化学名为乙酰水杨酸 | B. | 是一种难溶于水的白色晶体 | ||
C. | 长期大量服用会出现不良反应 | D. | 是一种重要的抗生素即消炎药 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CH3COOH的电离平衡常数增大为原来的10倍 | |
B. | CH3COO-与CH3COOH的浓度之比增大为原来的10倍 | |
C. | CH3COOH与CH3COO-的浓度之和减小为原来的$\frac{1}{10}$ | |
D. | CH3COO-与H+的浓度之积减小为原来的$\frac{1}{10}$ |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 500mL 0.2 mol/L 饱和FeCl3溶液完全转化可制得0.1NA个 Fe(OH)3胶粒 | |
B. | 分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA | |
C. | 常温常压下,71g氯气与足量金属钠充分反应,转移的电子数为2 NA | |
D. | 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 2.4 g金属镁所含电子数目为0.2 NA | |
B. | 标准状况下22.4L CH4所含原子数目为NA | |
C. | 17 g NH3 所含质子数目为10 NA | |
D. | 物质的量浓度为1mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为2NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | … | 0.15 |
A. | 10 min内,T1时υ(CO2)比T2时小 | B. | 温度:T1>T2 | ||
C. | a<0 | D. | 平衡常数:K(T1)<K(T2) |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 钠在空气中燃烧时先熔化,再燃烧,最后所得的产物是Na2O2 | |
B. | 铝因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜,保护内层金属,故铝不需特殊保护 | |
C. | 钠、铁能与具有氧化性的非金属单质硫、氯气反应,生成相应的钠盐和铁盐 | |
D. | 铁因在潮湿的空气中形成的氧化物疏松,不能保护内层金属 |
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