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【題目】酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物,該電池在放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可得到多種化工原料,有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:
溶解度/(g/100g水)
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 |
溶度積常數(shù)
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列問(wèn)題:
(1)該電池的正極反應(yīng)式為______,電池反應(yīng)的離子方程式為____
(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作五分鐘,理論上消耗Zn_____g。(已經(jīng)F=96500C/mol)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過(guò)濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過(guò)____分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、______和______,欲從中得到較純的MnO2,最簡(jiǎn)便的方法是_____________,其原理是_______/span>。
【答案】MnO2+e—+H+=MnOOH Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH 0.05g 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 鐵粉 MnOOH 在空氣中加熱 碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>CO2,MnOOH氧化為MnO2
【解析】
酸性鋅錳干電池中,金屬鋅作負(fù)極,碳棒作正極,MnO2在正極得電子生成MnOOH。Zn(OH)2、Fe(OH)2溶度積常數(shù)近似相等。
(1)酸性鋅錳干電池中,外殼為金屬鋅,鋅是活潑的金屬,鋅是負(fù)極,電解質(zhì)顯酸性,則負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn—2e—=Zn2+。中間是碳棒,碳棒是正極,其中二氧化錳得到電子轉(zhuǎn)化為MnOOH,則正極電極反應(yīng)式為MnO2+e—+H+=MnOOH,所以總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH。
(2)維持電流強(qiáng)度為0.5A,電池工作五分鐘,則通過(guò)的電量是0.5A×300s=150C,因此通過(guò)電子的物質(zhì)的量是,鋅在反應(yīng)中失去2個(gè)電子,則理論消耗Zn的質(zhì)量是。
(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過(guò)濾,濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化鋅的溶解度受溫度影響較大,因此兩者可以通過(guò)結(jié)晶分離回收,即通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶實(shí)現(xiàn)分離。二氧化錳、鐵粉、MnOOH均難溶于水,因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、MnOOH。由于碳燃燒生成CO2,MnOOH能被氧化轉(zhuǎn)化為二氧化錳,所以欲從中得到較純的二氧化錳,最簡(jiǎn)便的方法是在空氣中灼燒。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:______________、_______________。
(2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶端開(kāi)關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為 m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①儀器B的名稱是____________________。
②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序___________________(填標(biāo)號(hào));重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。
a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K1和K2
d.打開(kāi)K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 e.稱量A f.冷卻至室溫
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________________(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作,則使x__________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開(kāi)K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。
①C、D中的溶液依次為_________(填標(biāo)號(hào))。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為_______________。
a.品紅 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.濃H2SO4
②寫(xiě)出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一水合甘氨酸鋅是一種礦物類飼料添加劑,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖:
(1)基態(tài)Zn2+的價(jià)電子排布式為__;一水合甘氨酸鋅中所涉及的非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序是__。
(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N的雜化軌道類型為__;甘氨酸易溶于水,試從結(jié)構(gòu)角度解釋__。
(3)一水合甘氨酸鋅中Zn2+的配位數(shù)為__。
(4)[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一種配合物,IMI的結(jié)構(gòu)為,則1molIMI中含有__σ鍵。
(5)常溫下IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物為液態(tài)而非固態(tài),原因是__。
(6)Zn與S形成某種化合物的晶胞如圖Ⅰ所示。
①Zn2+填入S2-組成的__空隙中(填“四面體”或“八面體”);
②由圖不能判斷出S2-、Zn2+相切,若要使S2-、Zn2+相切,則Zn2+半徑為__pm,已知晶體密度為dg/cm3,S2-半徑為apm。(寫(xiě)計(jì)算表達(dá)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下將NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A. Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6
B. 曲線N表示pH與的變化關(guān)系
C. NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D. 當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H+)=c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反應(yīng)①的ΔH1為________ kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是__________(填標(biāo)號(hào))。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng)
(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是___________。
(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有機(jī)物的命名正確的是( )
A.2—甲基—3—丁炔:
B.3—乙基—1—丁烯:
C.2—甲基—2,4—己二烯:
D.2,2,3—三甲基戊烷:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于苯乙烯( ),下列敘述完全正確的是( )
①能使酸性 KMnO4溶液褪色;②可發(fā)生加聚反應(yīng);③可溶于水;④可溶于苯中;⑤苯環(huán)能與溴水發(fā)生取代反應(yīng);⑥可與 H2 發(fā)生加成反應(yīng),最多需要4molH2
A. ①②③B. ①②④⑥
C. ①②④⑤⑥D. ①②③④⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域.單位質(zhì)量的和單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱,可用作燃料.已知和為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能/ | ||||
932 | 1821 | 15390 | 21771 | |
738 | 1451 | 7733 | 10540 |
①某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷的核外電子排布如圖所示,該同學(xué)所畫(huà)的電子排布圖違背了_________, 元素位于周期表五個(gè)區(qū)域中的___ 區(qū)。
②分子的中心原子采取_________雜化, 的空間構(gòu)型為___ 。
(2)原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道,所以其能與一些分子或離子形成配合物。
① 與原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是____。
② 六氰合亞鐵離子中不存在____________(填字母)。
A.共價(jià)鍵 B.非極性鍵 C.配位鍵 D. 鍵
寫(xiě)出一種與互為等電子體的單質(zhì)的分子式:________________ 。
(3)—種合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,請(qǐng)據(jù)此回答下列問(wèn)題:
① 該合金的化學(xué)式為____________。
② 若晶體的密度為 ,則該晶胞棱長(zhǎng)為____________ (設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,用含和的代數(shù)式表示,不必化簡(jiǎn))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,向濃度均為和的混合溶液中滴加的,測(cè)得混合溶液的電阻率(溶液的電阻率越大,導(dǎo)電能力越弱)與加入氨水的體積的關(guān)系如圖所示(忽略混合時(shí)體積變化),下列說(shuō)法正確的是( )
A.常溫下,的比同濃度的大
B.過(guò)程中水的電離程度先減小后增大
C.點(diǎn)溶液中,
D.點(diǎn)時(shí),
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