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锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。其中普通锌锰电池的构造图如右图所示。回...

锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。其中普通锌锰电池的构造图如右图所示。回答下列问题:

1)电池放电时发生的主要反应为:

Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,正极发生的主要反应是________________________

2)下图表示从废旧普通锌锰电池除去锌壳和电极后的内容物中回收制备KMnO4等物质的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。

黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率,常采用的措施为________________(答两条);得到滤液加入稀盐酸的作用为__________________

滤渣水洗灼烧后固体主要成份只有一种,操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4,该过程中发生反应的化学方程式为:_____________________________

图中产物的化学式分别为:A__________B_________

3)准确称量得到的KMnO4(不含能与草酸反应的杂质)3.160 g,放入小烧杯中,加水溶解后转移到200mL容量瓶中定容,在锥形瓶中用差量法称取0.6700 g无水草酸钠,加入足量硫酸溶液溶解,加热至75~80℃。用已配制好的KMnO4溶液进行滴定,消耗溶液体积为22.50mL

已知Mr(Na2C2O4)=134    Mr(KMnO4)=158

判断滴定终点的现象是__________________

②KMnO4的纯度为__________

 

MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3 加热、将固体混合物粉碎、搅拌 Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl,并抑制浓缩时发生水解 3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O MnO2 NH4Cl 当滴入最后一滴溶液,溶液变为浅红色且半分钟内不褪色 88.89% 【解析】 (1)(1)正极反应是化合价降低,得到电子,MnO2中Mn化合价有+4价→+3价,根据总电极反应式,正极反应式:MnO2+NH4++ e-=" MnOOH" + NH3; (2)①提高进出速率,就是提高反应速率,可以升高温度、将固体粉碎、搅拌,加入盐酸的目的是Zn(NH3)2Cl2转化成ZnCl2和NH4Cl,ZnCl2和NH4Cl的溶液显酸性,加盐酸能够抑制它们的水解,发生的反应方程式为:Zn(NH3)2Cl2+ 2HCl = ZnCl2+ 2NH4Cl; ②加水浸取后的滤渣是MnOOH,水洗灼烧的得到MnO2,操作a中Mn的化合价有+4价→+6价,作还原剂,KClO3作氧化剂,Cl由+5价→-1价,根据化合价升降法进行配平,得到:3MnO2+ KClO3+ 6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O; ③熔块中 K2MnO4→KMnO4,Mn的化合价升高,需要有化合价降低,因此K2MnO4中Mn的化合价转化为MnO2,发生的反应是3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3,过滤,得到滤渣为MnO2,根据②的分析,NH4Cl不稳定受热易分解,遇冷重新生成NH4Cl,因此化合物B为NH4Cl,化合物C为ZnCl2; (3)①利用高锰酸钾的强氧化性把草酸氧化,因此滴定终点的现象是:当滴入最后一滴溶液,溶液变为浅红色且半分钟内不褪色; ②根据得失电子数目守恒,n(KMnO4)×(7-2)=n(Na2C2O4)×2×(4-3),n(KMnO4)=0.67×2/(134×5)mol=2×10-3mol,高锰酸钾的质量分数为2×10-3×158×200/(22.50×3.160)×100%=88.89%。  
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考点分析:
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二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向,发展成一项重要的新兴产业。

1)已知:CH4COH2的燃烧热分别为890kJ·mol-1283kJ·mol-1285.5kJ·mol-1,计算下列反应的反应热:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  H___kJ·mol-1

2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(IIIIII)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。

①该反应的△H__0(填)。

d点不同催化剂(IIIIII)作用下CO2的转化率相同的原因是___

3)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPan(H2)n(CO2)=31的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)  H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示:

①该反应在___自发进行(填低温高温)。

b代表的物质是___

T1温度下的平衡转化率为___

 

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在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下:

第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。

第二步:先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。

第三步:分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。

第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4C1晶体析出。

1)如图所示装置的连接顺序是:a______b__(填接口编号)。

2A中常选用的固体反应物为___D中应选用的液体为__

3)第二步中必须先让___装置先发生反应。

4C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是___;装有无水CaCl2U形管的作用是__

5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是__

6)第四步中所加固体粉末化学式为___;所得的晶体中常含有少量的NaClNaHCO3(约占5%8%),请设计一个简单的实验,证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象:__

 

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通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是(  )

①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g) O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol1

②焦炭与水反应制氢:C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol1

③甲烷与水反应制氢:CH4(g) H2O(g)=CO(g)3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol1

A.反应①中电能转化为化学能

B.反应②为放热反应

C.反应③使用催化剂,ΔH3减小

D.反应CH4(g)=C(s)2H2(g)ΔH=+74.8 kJ·mol1

 

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硝酸生产中,500 ℃时,NH3O2可能发生如下反应:

①4NH3 (g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)ΔH=-9072 kJ·mol1 K1.1×1026

②4NH3(g)4O2(g) 2N2O(g)6H2O(g)ΔH=-1104.9 kJ·mol1 K4.4×1028

③4NH3(g)3O2(g) 2N2 (g)6H2O(g)ΔH=-1269.02 kJ·mol1 K7.1×1034

其中,是副反应。若要减少副反应,提高单位时间内NO的产率,最合理的措施是(  )

A.增大O2浓度

B.使用合适的催化剂

C.减小压强

D.降低温度

 

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利用下图装置进行实验,甲乙两池均为l mol·L-1AgNO3溶液,AB均为Ag电极。实验开始先闭合K1,断开K2。一段时间后,断开K1,闭合K2,形成浓差电池,电流计指针偏转(Ag+浓度越大氧化性越强)。下列说法不正确的是

A. 闭合K1,断开K2后,A电极增重

B. 闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升

C. 断开K1,闭合K2后,A电极发生氧化反应

D. 断开K1,闭合K2后,NO3-B电极移动

 

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