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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...

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)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+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 __________________________________。

①当1 mol MnO2参加反应时,共有_____________mol电子发生转移。

MnO(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:_____________。

6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:

根据上图可知:

pHHg吸收率的影响规律是随pH升高,汞的吸收率_____________________。

②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是_______________KMnO4在酸性条件下强。

 

(1)加快溶解速率(1分) (2)过滤(1分) (3)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分) 加热(2分) (4)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 (2分) (5)①4(2分) ②2MnO(OH)+6HCl(浓)2MnCl2+Cl2↑+4H2O (2分) (6)①先降低后增加(1分) ②氧化性(2分) 【解析】 试题分析:(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)分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作A的名称为过滤; (3)Cu不能溶于硫酸,在酸性条件下,加入H2O2的Cu就会被氧化溶解变为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,其负极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可知:当1 mol MnO2参加反应时,共有4mol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; (6)①根据在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率的示意图可知:pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高,汞的吸收率先降低后增加; ②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下氧化性强的缘故。 考点:考查反应条件的选择的原因分析、分离混合物的方法、原电池的电极反应式的书写、氧化还原反应化学方程式和离子方程式的书写、电子转移的计算、物质的吸收率与溶液pH的关系的知识。  
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工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:

1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是         ______     ,其中发生反应的化学方程式为             ____________________________ 

2)此生产过程中,N2H2合成NH3所用的催化剂是      ____      1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:

分别表示N2H2NH3 。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③的含义分别是        _____             ___   

3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是           ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是            

4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:

碱液吸收法:NONO22NaOH2NaNO2H2O

NH3还原法:8NH36NO27N212H2ONO也有类似的反应)

以上两种方法中,符合绿色化学的是    ______          

5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3NO的产率是96%NOHNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的        %

 

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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

1)在合成氨的反应中,改变反应条件,会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_________。

2)如图所示三个容积相同的容器①、②、③,若起始温度相同,

分别向三个容器中充入3mol H21mol N2,一定条件下反应,达到平衡时各容器中NH3物质的百分含量由小到大的顺序为(填容器编号)________________。

 

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一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:[来

pH

2

4

6

6.5

8

13.5

14

腐蚀快慢

较快

较快

主要产物

Fe2+

Fe3O4

Fe2O3

FeO2-

 

下列说法不正确的是(

A.pH4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀

B.pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀

C.pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e=2H2O

D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓

 

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钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中,在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应。其过程可以用如下化学方程式表示:

3Fe+NaNO2+5NaOH = 3Na2FeO2+H2O+NH3↑;

6Na2FeO2+NaNO2+5H2O = 3 Na2Fe2O4+ NH3+7NaOH

Na2FeO2+ Na2Fe2O4+2H2O = Fe3O4+4NaOH

下列说法不正确的是(

A该生产过程会产生污染               

B反应②中的氧化剂是NaNO2

C.整个反应过程中每有16.8gFe参加反应转移0.8mol电子 

D.反应①②③均是氧化还原反应

 

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江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸。下列叙述不正确的是(  

A.自然界化合态硫以FeS2CuFeS2等形式存在

B.火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S

C.该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4

Dl mol/L H2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器

 

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