二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如图1:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物.部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH如表,回答下列问题
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为__________;
(2)滤渣A的主要成分是____________;滤渣B的主要成分是__________________;
(3)加入MnS的目的是除去Cu2+、Zn2+杂质,可能原因是_________________;
(4)碱性锌锰电池是一种一次性电池,其结构如图2所示.该电池放电过程产生MnOOH.该电池的正极反应式为________________,电池总反应的方程式为_______________________;
(5)利用该碱性锌锰电池电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图3所示,X电极__________极,电解时阳极的电极反应为________________,使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是__________;
Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解质溶液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为________,发生的电极反应为__________________。
(2)电池正极发生的电极反应为___________________________。
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是___________________,反应的化学方程式为______。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是__________________。
亚磷酸是二元酸,
溶液存在电离平衡:
亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成
.
写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 _______________;
某温度下,
的
溶液pH的读数为
,即此时溶液中
,除
之外其他离子的浓度由小到大的顺序是 _____________,该温度下
电离平衡的平衡常数
___________。
第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字
向
溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中
___________
填“
”、“
”或“
”
.
亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式 _____________;
电解
溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图:说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
阴极的电极反应式为 ________________;
产品室中反应的离子方程式为 ______________。
完成问题
通过如图所示电解装置可将
转化为硫酸,电极材料皆为石墨。则A为电解池的_________
填“阴极”或“阳极”
。C为________
填物质名称
。若将阴离子交换膜换成阳离子交换膜,写出阳极区域发生的电极反应:_______。
用如图所示装置处理含
废水时,控制溶液pH为
并加入NaCl,一定条件下电解,阳极产生的
将
氧化为无害物质而除去。铁电极为_________
填“阴极”或“阳极”
,阳极产生
的电极反应为_______,阳极产生的
将
氧化为无害物质而除去的离子方程式为______。
以连二亚硫酸根离子
为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
阴极区的电极反应式为__________。
双氧水(过氧化氢的水溶液)在工业生产和日常生活中应用广泛。
(1)双氧水常用于伤口消毒,这一过程利用了过氧化氢的_________(填过氧化氢的化学性质)。
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。已知0.4 mol液态肼与足量的液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.652kJ的热量。该反应的热化学方程式为__________。
(3)双氧水能将碱性废水中的CN-转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体,CN-的电子式为________,写出该反应的离子方程式________。
(4)下图是工业上制备过氧化氢最常见的方法,写出实际发生反应的总方程式_______。
(5)下图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
①Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式是_______。
②处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34g,理论上电路中转移电子数为__________mol。
被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。如图1为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流。
回答下列问题:
图1中通过负载的电子流动方向为________
填“向左”或“向右”
。
写出氢氧燃料电池工作时的电极反应式:正极:________,负极:________。
以该燃料电池为电源进行实验,如图2所示,B为电解槽,c、d为铁电极,B中装有一定浓度的NaOH溶液,闭合K,c电极周围逐渐析出白色沉淀。
极是电池的________
填“正极”或“负极”
,c电极的电极反应式为________。
若c、d为石墨电极,B中装有
和
的混合溶液,其中
的物质的量浓度为
,
的物质的量浓度为
。闭合K,c电极收集到标准状况下
的一种气体甲。在收集气体甲的过程中电解明显分为两个阶段,请写出相应的电解总化学方程式:第一阶段:________ ;第二阶段:________;d电板理论上收集到的气体体积是________
标准状况下
。