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    〔化学--选修2：化学与技术〕
    锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．两种锌锰电池的构造如图（a）所示．回答下列问题：
    （1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH
    ①该电池中，负极材料主要是
     
    ，电解质的主要成分是
     
    ，正极发生的主要反应是
     
    ．
    ②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是
     
    ．
    （2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）．
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    ①图（b）中产物的化学式分别为A
     
    ，B
     
    ．
    ②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4．操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为
     
    ．
    ③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是
     
    （填化学式）．
    分析：（1）①根据电池反应判断正负极和电解质；二氧化锰和铵根离子在正极发生反应；
    ②根据碱性锌锰电池的特点分析；
    （2）①根据电池的材料分析；
    ②根据已知反应物和产物，再利用元素守恒
    ③K2MnO4溶液中阴极产物的判断，根据溶液中阳离子得电子能力分析．
    解答：解：（1）根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，反应中Zn被氧化，为电池负极锌，氯化铵是电解质的主要成分，二氧化锰和铵根离子在正极发生反应，MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3．与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高；
    故答案为：①锌；NH4Cl；MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3②碱性电池不易发生电解质的泄露，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高．
    （2）废电池经机械分离后，加水溶解后溶液中的成分是氯化铵，再加稀盐酸Zn溶解生成氯化锌，因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌．氯化铵不稳定，受热易分解，所以B为氯化铵，A为氯化锌．绿色的K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰，该反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-．采用惰性电极电解K2MnO4溶液，阴极氢离子得电子生成氢气．故答案为：①ZnCl2 NH4Cl②3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-l③H2
    点评：本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写，综合性较强．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2010?德阳模拟）[化学选修2：化学与技术]工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作．
    Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾．最近研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢．MnFe2O4的制备：

    已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示．
    开始沉淀 完全沉淀
    Fe3+ 2.7 4.2
    Mn2+ 8.3 10.4
    （1）此工艺中理论上投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比应为
    2：1
    2：1
    ．
    （2）控制pH的操作中m的值为
    10.4
    10.4
    ．
    Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：MnFe2O4（s）
     1000K 
    .
     
    MnFe2O（4-x）（s）+
    x
    2
    8O2（g）；△H1=akJ/mol，
    MnFe2O（4-x）（s）+xH2O（l）═MnFe2O4（s）+xH2（g）；△H2=bkJ/mol，
    （3）由上可知，H2燃烧的热化学方程式是
    H2（g）+
    1
    2
    O2（g）═H2O（l）；△H=-
    a+b
    x
    kJ/mol
    H2（g）+
    1
    2
    O2（g）═H2O（l）；△H=-
    a+b
    x
    kJ/mol
    ．
    （4）该热化学循环制取氢气的优点是
    A、B、C
    A、B、C
    （填字母编号）．
    A．过程简单、无污染         B．物料可循环使用   C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离
    Ⅲ、工业上可用H2、HCl通过如图的循环流程制取太阳能材料高纯硅．

    反应①Si（粗）+3HCl（g）
     553--573K 
    .
     
    SiHCI3（l）+H2（g）
    反应②：SiHCl3（l）+H2（g）
     1373K 
    .
     
    Si（纯）+3HCl（g）
    （5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是
    3：1
    3：1
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?许昌三模）[化学--选修2：化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
    （1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在
    C
    C
    的郊区．
    A．风光秀丽的旅游城市             
    B．消耗硫酸甚多的工业城市
    C．人口稠密的文化、商业中心城市
    （2）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式：
    4FeS2+11O2
     高温 
    .
     
    2Fe2O3+8SO2
    4FeS2+11O2
     高温 
    .
     
    2Fe2O3+8SO2
    ；
    写出接触室中的化学方程式：
    2SO2+O2
    催化剂
    .
    △
    2SO3
    2SO2+O2
    催化剂
    .
    △
    2SO3
    ．
    （3）CuFeS2是黄铜矿的主要成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为
    4CuFeS2+13O2
     高温 
    .
     
    4CuO+2Fe2O3+8SO2
    4CuFeS2+13O2
     高温 
    .
     
    4CuO+2Fe2O3+8SO2
    ．
    （4）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是
    D
    D
    ．
    A．黄铁矿煅烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
    B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
    C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
    D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
    （5）下表是压强对SO2平衡转化率的影响：
    压强Mpa
    转化率%
    温度/℃    		 0.1 0.5 1 10
    400 99.2 99.6 99.7 99.9
    对于SO2转化为SO3的反应，增大压强可使转化率
    增大
    增大
    ，但在实际工业生产中常采用常压条件，理由是
    常压下SO2的转化率已很大
    常压下SO2的转化率已很大
    ．
    （6）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化见下表：
    沸腾炉温度 600 620 640 660
    炉渣中CuSO4质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因：
    SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高，平衡左移，SO3物质的量减少，所以CuSO4的量减少（或温度升高，SO3物质的量减少，故CuSO4的量减少）
    SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高，平衡左移，SO3物质的量减少，所以CuSO4的量减少（或温度升高，SO3物质的量减少，故CuSO4的量减少）
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    【化学--选修2：化学与技术】自来水生产的流程示意图见下：

    （1）混凝剂除去悬浮物质的过程
    ③
    ③
    （填写序号）
    ①只是物理变化         ②只是化学变化      ③是物理和化学变化
    FeSO4?7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成
    Fe（OH）3
    Fe（OH）3
    沉淀．
    （2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加
    石灰
    石灰
    后加
    纯碱
    纯碱
    ，原因是
    过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
    过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
    ．
    （3）氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）．
    Cl2+H2O?HCl+HClO     K=4.5×10-4
    使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：
    由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO
    由氯气与水反应的平衡常数可知，该反应的限度很小，生成的HClO浓度很小，且随着HClO的消耗，平衡会不断向正反应移动，补充HClO
    ．下列物质中，
    ①③
    ①③
    可以作为氯气的代用品（填写序号）．
    ①臭氧      ②NH3（液）      ③K2FeO4      ④SO2
    （4）有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子．用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有
    阳
    阳
    离子交换树脂和
    阴
    阴
    离子交换树脂的离子交换柱（填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为R′OH型）．
    （5）测定水中的溶解氧：量取40mL水样，迅速加入MnSO4和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应．打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成．用0.010mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mL Na2S2O3溶液．已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn2+，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn2+．上述过程发生的反应可表示为：2Mn2++4OH-+O2=2MnO（OH）2      MnO（OH）2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O     I2+2S2O32-=2I-+S4O62-    
    则水中的溶解氧量为
    12.0
    12.0
    mg?L-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    [化学--选修2：化学与技术]
    水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康．请回答下列问题：
    （1）某贫困山区，为了寻找合适的饮用水，对山上的泉水进行了分析化验，结果显示，水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl-和SO
     
    2-
    4
    ．则该硬水的硬度属于
     
     （填“暂时”或“永久”）硬度，若要除去Ca2+、Mg2+，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂加入时先加
     
    后加
     
    ．
    （2）我国规定饮用水的硬度不能超过25度．硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其折算成CaO的质量，通常把1L水中含有10mg CaO称为1度．某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测．
    ═实验中涉及的部分反应：
    M2+（金属离子）+EBT（铬黑T）=MEBT
         蓝色       酒红色
    M2+（金属离子）+Y4-（EDTA）=MY2-
    MEBT+Y4-（EDTA）=MY2-+EBT（铬黑T）
    实验过程：
    ①取地下水样品25.00mL进行预处理．写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式：
     
    ；
    ②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几分钟，煮沸的目的是
     
    ；
    ③将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中，加入氨水--氯化铵缓冲溶液调节pH为10，滴加几滴铬黑T溶液，用0.01000mol?L-1的EDTA标准溶液进行滴定．滴定终点的颜色变化为
     
    ，滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL，则该地下水的硬度为
     
    ．

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