Question

Ⅰ研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。

（1）①硫离子的结构示意图为            。

②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为          。

（2）25℃，两种酸的电离平衡常数如下表：

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10^－2	6.3×10^－8
H2CO3	4.2×10^－7	5.6×10^－11

①HSO₃^－的电离平衡常数表达式K=                   。

②0.10 mol·L^－1Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为                。

③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的离子方程式为                   。

Ⅱ常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。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）填充物用60℃温水溶解，目的是                    。

（2）操作A的名称为                       。

（3）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。

（4）碱性锌锰干电池电解质为KOH，总反应Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其负极的电极反应式为                     。

（5）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。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，试写出该应的化学方程式：            。

Answer

Ⅰ（1）①②C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O

（2）①②c(Na＋)>c(SO32－)>c(OH－)>c(HSO3－)>c(H＋)

③H2SO3＋HCO3－=HSO3－＋H2O＋CO2↑

Ⅱ（1）加快溶解速率（2）过滤

（3）Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O 加热（4）Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2

（5）①4 ②2MnO(OH)＋6HCl(浓)2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）①硫的原子序数是16，则硫离子的结构示意图为。

②硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液是浓硫酸，与木炭在加热条件下反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。

（2）①根据亚硫酸氢根的电离方程式HSO3－SO32－＋H＋可知HSO3－的电离平衡常数表达式K=。

②0.10 mol·L－1Na2SO3溶液中亚硫酸根水解，溶液显碱性，且是分步水解，则离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)>c(SO32－)>c(OH－)>c(HSO3－)>c(H＋)。

③根据电离常数可知酸性强弱顺序为H2SO3＞H2CO3＞HSO3－＞HCO3－，因此依据较强酸制备较弱酸可知H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3＋HCO3－=HSO3－＋H2O＋CO2↑。

Ⅱ、（1）由于物质的溶解速率随温度的升高而增大。所以填充物用60 ℃温水溶解，目的是加快溶解速率；（2）分离难溶性固体与液体混合物的操作名称为过滤；

（3）H2O2 具有强氧化性，Cu与稀硫酸不反应，但在酸性条件下，加入H2O2的Cu就会被溶解变为Cu2＋，反应的化学方程式是Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O；H2O2不稳定，受热容易分解产生氧气和水，所以铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2。

（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O= 2MnOOH ＋Zn(OH)2，负极Zn发生氧化反应，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2。

（5）①根据方程式2MnO(OH)＋MnO2＋2H2C2O4＋3H2SO4 =2MnSO4＋4CO2↑＋6H2O转移4e－，可知：当1 mol MnO2参加反应时，共有4 mol的电子发生转移；

②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，则该反应的化学方程式是2MnO(OH)＋6HCl(浓)2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O。

考点：考查弱电解质的电离、盐类水解、离子浓度大小比较、影响化学反应速率的因素，化学实验基本操作，铜的化学性质，电极反应方程式等知识。