练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    11．将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用．
    Ⅰ．回收二氯化锰：将废旧锌锰电很处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热．
    （1）写出MnO（OH）与浓盐酸反应的化学方程式：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O．
    II．锰回收新方法：向含锰混合物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：2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O
    （2）与使用浓盐酸回收锰相比，新方法的优点是工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化等（答1点即可）．
    （3）欲以MnSO4溶液为原料制备MnCO3，选用的加料方式C（填字母），原因是避免先生成Mn（OH）2． 己知：Ksp（MnCO3）=2.3×10-11、Ksp[Mn（OH）2]=2．l×10-13
    A．将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
    B．将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶掖的反应容器中
    C．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中
    D．以上三种方式都无法得到MnCO3
    III．现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主耍流程如图l 所示：

    回答下列问题：
    （4）MnxZn1-xFe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为+2．
    （5）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是还原剂 （填“氧化剂”或“还原剂”）．
    （6）酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O．
    （7）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的．在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对飞的单位时间去除率及主要产物如图2 所示：
    ①写出pH=10时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O．
    ②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是Mn2+对反应起催化作用，单位时间内去除率高．

    分析 Ⅰ．（1）MnO（OH）与浓盐酸反应，+4价的锰能把浓盐酸氧化为氯气；
    II．（2）分析回收工艺的优点从可操作性、产品的纯度、对环境的影响等方面分析；
    （3）向Na2CO3溶液中缓慢滴加Mn2+溶液，由Ksp可知，先生成Mn（OH）2．
    III．以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体，含有MnO2，MnOOH、Zn及少量Hg，加入硫酸和过氧化氢二氧化锰和过氧化氢、硫酸发生氧化还原反应生成氧气、硫酸锰和水，过滤除去不溶性杂质，滤液中加入铁粉除去汞，吹出的汞用高锰酸钾溶液吸收除汞后的溶液通过实验操作得到锰锌铁氧体．
    （4）根据化合价规则判断锰元素的化合价；
    （5）由流程可知活性铁粉除汞时，Hg2+被还原为Hg；
    （6）二氧化锰被双氧水还原，说明二氧化锰是氧化剂得到电子，双氧水是还原剂失去电子，其氧化产物是氧气；
    （7）①根据题给图象知pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气生成Mn2+和Hg2+；
    ②不考虑酸性条件下氧化性增强因素，酸性条件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用．

    解答 解：Ⅰ．（1）+4价的锰能把浓盐酸氧化为氯气，即MnO（OH）与浓盐酸反应生成氯气和氯化锰、水，其反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O，
    故答案为：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O；
    II．（2）从可操作性、产品的纯度、对环境的影响等方面分析回收工艺的优点可知，工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生
    成，不造成二次污染；废物资源化等，
    故答案为：工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化等；
    （3）由Ksp（MnCO3）=2.3×10-11，Ksp[Mn（OH）2]=2.1×10-13可知，向 Na2CO3溶液中缓慢滴加Mn2+溶液，碳酸钠溶液的碱性强，由Ksp可知，先生成Mn（OH）2，所以选用的加料方式为：将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中，碳酸钠溶液的碱性强，避免先生成Mn（OH）2，
    故答案为：c；避免先生成Mn（OH）2；
    III．（4）MnxZn1-xFe2O4中氧元素化合价为-2，锌为+2，铁元素化合价为+3，根据化合价代数和为0，可知锰元素的化合价为+2价，符合题意，
    故答案为：+3；+2；
    （5）由流程知活性铁粉除汞时，Hg2+被还原为Hg，铁粉的作用是还原剂，
    故答案为：还原剂；
    （6）二氧化锰被双氧水还原，说明二氧化锰是氧化剂得到电子，双氧水是还原剂失去电子，其氧化产物是氧气，反应的化学方程式为MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O，
    故答案为：MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O；
    （7）①根据题给图象知pH=2时KMnO4溶液吸收汞蒸气生成Mn2+和Hg2+，反应的离子方程式为：5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O，
    故答案为：5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O；
    ②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是生成的Mn2+对反应起催化作用，单位时间内去除率高，
    故答案为：Mn2+对反应起催化作用，单位时间内去除率高．

    点评 本题考查了工业上回收金属锰的操作流程，主要是物质分离方法和物质性质的理解应用，氧化还原反应的分析判断和计算应用，题目难度中等，注意对图象的分析．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．2012年全国“两会”的重要议题之一是节约资源保护环境，下列说法正确的是（　　）
    A．向海水中加入明矾可以使海水淡化，用于解决淡水供应危机
    B．大力推广农作物的生物防治技术，以减少农药的使用
    C．将地沟油回收再加工为食用油，以减缓水体富营养化
    D．用聚氯乙烯代替木材，生产包装盒、快餐盒等，以减少木材的使用

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下列物质的电子式书写正确的是（　　）
    A．H：HB．C．D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．乳酸是世界上公认的三大有机酸之一，其应用非常广泛，可用作食品酸味剂、医药防腐剂、工业pH调节剂等．乳酸的结构简式如图所示．
    请回答：
    （1）乳酸分子中含氧官能团的名称是羟基、羧基．
    （2）乳酸的分子式是C3H6O3．
    （3）乳酸聚合得到的聚乳酸可以抽成丝线，这种线是良好的医用手术缝合线．乳酸在一定条件下聚合生成聚乳酸的化学方程式是．
    （4）乳酸有多种同分异构体，请写出任意一种满足下列条件的同分异构体的结构简式：HCOOCH（OH）CH3．
    ①含酯基且能发生银镜反应
    ②能与金属钠反应产生氢气．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．在无色透明酸性溶液中，能共存的离子组是（　　）
    A．NH4+、OH-、Al3+、Cl-B．K+、SO42-、HCO3-、Na+
    C．Mg2+、NO3-、Cl-、Na+D．MnO4-、K+、SO42-、Na+

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列离子方程式中，书写正确的是（　　）
    A．氢氧化镁溶于盐酸：OH-+H+═H2O
    B．铜片插入硝酸银溶液中：Cu+Ag+═Ag++Cu2+
    C．将稀硫酸加入氢氧化钡溶液：H++OH-═H2O
    D．碳酸钠溶液与稀硫酸混合：CO32-+2H+═CO2↑+H2O

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．根据物质的分类原理，在下列两组图上画上合适的连线

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．工业上通过2Al2O3+3C+6Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4AlCl3+3CO2制取无水氯化铝，下列说法正确的是（　　）
    A．AlCl3是氧化产物B．每生成1molCO2，转移2mol电子
    C．Cl2是氧化剂D．C发生还原反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．高铁电池是以高铁酸盐（K2FeO4）和锌为电极材料，具有能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染等优点，除比亚迪外目前还没有其他厂家宣称其产品可以大规模实用化．电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．下列说法正确的是（　　）
    A．充电时阳极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2
    B．0.1molK2FeO4发生反应，转移电子数约为1.806×1024
    C．充电时K2FeO4发生氧化反应
    D．放电时正极反应为：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe（OH）3+10OH-

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案