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锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
 
(1)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为    
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是    
(3)操作A的名称为       
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有    mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式        
(5)铜帽溶解时加入H2O2的目的是           (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_______方法除去溶液中过量的H2O2
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
 
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是          
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是        
(1)Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2
(2)温度过高氯化铵受热分解;
(3)过滤
(4)①4  ②2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O
(5)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加热
(6)①随着pH的增大,汞的吸收率先减小后增大
②高锰酸钾在酸性条件下氧化性强
(1)负极发生氧化反应,由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2,则电极方程式为Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2
(2)较高温度时,氯化铵易分解生成氯化氢和氨气,所以得不到氯化铵晶体。
(3)分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法,所以该操作名称是过滤。
(4)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止.其主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①该反应中,氧化剂是MnO(OH)、MnO2,还原剂是草酸,当1mol MnO2参加反应时,转移电子的物质的量=1mol×2×2×(4?3)=4mol。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水,反应方程式为:MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O。
(5)酸性条件下,双氧水能将铜氧化生成铜离子反应的化学方程式为:
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;加热条件下,双氧水易分解生成水和氧气,所以除去双氧水的方法是加热;
(6)①根据图象知,随着pH的增大,汞的吸收率先减小后增大;酸性条件下,高锰酸钾具有强氧化性,所以酸性条件下的高锰酸钾氧化性更强。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

(15分)氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体,微溶于水,不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
(1)镁—氯化亚铜海水电池,可用于鱼雷上。该电池被海水激活时,正极导电能力增强,同时产生气泡,则正极上被还原的物质有          (填化学式)。
(2)工业上以铜作催化剂,氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣(主要成分为硅粉、铜、碳等)。某课外小组以该废渣为原料制CuCl,流程示意图如下:

回答下列问题:
①氯代甲烷有4种,其中属于重要工业溶剂的是           (写出化学式)。
②“还原”阶段,SO32将Cu2还原得[CuCl2],完成下列离子方程式。
Cu2+Cl+SO32+    [CuCl2]+    +    
③在稀释过程中存在下列两个平衡:
ⅰ [CuCl2]CuCl+Cl    K=2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)+Cl   Ksp=1.2×10-6
当[CuCl2]完成转化时(c([CuCl2])≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu)≥   
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是    (写一点)。
(3)工业生产CuCl过程中产生浓度为2~3 g·L-1的含铜废水,对人及环境都有较大的危害,必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜,过程如下:

①实验室完成步骤ⅰ时,依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂,经振荡并       后,置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先       ,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式:               

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

某电化学实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.若X为碳棒,开关K置于M处,则溶液中的H+移向Fe极
B.若X为碳棒,开关K置于N处,转移0.2mole时析出0.lmolO2
C.若X为铜棒,开关K置于M或N处,均可减缓铁的腐蚀
D.若X为锌棒,开关K置于M或N处,锌电极上反应均为Zn-2e=Zn2+

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(9分)(Ⅰ)下列装置能组成原电池的是_____________ (填序号)

(Ⅱ)如上图④所示,若是原电池,请回答下列问题(若不是,则不用回答)。
(1)正极材料是_______________________
(2)负极的电极反应式为________________________
(3)电池工作时总反应的离子方程式是____________________________
(4)阴离子的移动方向___________________________________
(5)导线中电子的流向________________________________

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

燃料电池具有能量转化率高、无污染等特点,下图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图。下列说法正确的是            
A.镁作Y电极
B.电池工作时,Na向负极移动
C.废液的pH大于NaClO溶液的pH
D.X电极上发生的反应为ClO+2H2O-4e===ClO3-+4H

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储氢材料;LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正级材料。回答下列问题:
(1)将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N,其反应的化学方程为            
(2)氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为:
Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为          (填化学式)。在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的      %(精确到0.1)。
(3)将Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4,写出反应的化学方程式       ,制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行,其原因是             
(4)将一定浓度磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出LiFePO4沉淀,阳极的电极反应式为                  
(5)磷酸亚铁锂电池充放电过程中,发生LiFePO4与LiFePO4之间的转化,电池放电时负极发生的反应为LiXC6-XeXLi++6C,写出电池放电时的电极反应的化学方程式           

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(9分)
新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2 ,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。

回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为                、               
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是     ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为                            
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
     (法拉第常数F=9.65×l04C.mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为   L(标准状况)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

分废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路。其阴、阳极填充物(铅膏,主要含PbO、PbO2、PbSO4)是废旧铅蓄电池的主要部分,回收时所得黄丹(PbO)、碳酸铅可用于合成三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO4·H2O),其工艺流程如下:

(1)用碳酸盐作转化剂,将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅,转化反应式如下:
PbSO4(s)+CO (aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)
①下列说法错误的是:___________________。
A.PbSO4的Ksp比PbCO3的Ksp
B.该反应平衡时,c(CO)=c(SO42-)
C.该反应的平衡常数K= 
②室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在_________溶液中PbSO4转化率较大,理由是_________。
(2)滤液A能用来回收Na2SO4·10H2O,提取该晶体的主要步骤有____________、___________、过滤、洗涤、干燥;检验该晶体中阴离子的实验方法是______________。
(3)物质X是一种可循环使用的物质,其溶质主要是______________(填化学式),若X中残留的SO过,循环利用时可能出现的问题是__________________。
(4)生成三盐基硫酸铅的离子方程式为____________________。
(5)向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将其中的PbO2还原为PbO。若实验中所取铅膏的质量为47.8g,其中PbO2的质量分数为15%,则要将PbO2全部还原,至少需要加入__________mL的0.5 mol·L-1 Na2SO3溶液。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列叙述中正确的是
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀
D.原电池工作时,电解质溶液中的阴离子向负极移动

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