廢舊堿性鋅錳干電池內(nèi)部的黑色物質(zhì)A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,還有少量的FeCI2和炭粉,用A制備高純MnCO3,的流程圖如下。

(1)堿性鋅錳干電池的負(fù)極材料是_________(填化學(xué)式)。
(2)第Ⅱ步操作的目的是________________________。
(3)第Ⅳ步操作是對濾液a進(jìn)行深度除雜,除去Zn2+的離子方程式為____________________。 (已知:Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24)
(4)為選擇試劑X,在相同條件下,分別用5 g黑色物質(zhì)M進(jìn)行制備MnSO4的實驗,得到數(shù)據(jù)如右表:

①試劑x的最佳選擇是_________。
②第Ⅲ步中用選出的最佳試劑X與M的
主要成分反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(5)第V步系列操作可按以下流程進(jìn)行:

已知:MaCO3難溶于水和乙醇,潮濕時易被空氣氧化,100℃開始分解;Mn(OH) 2
始沉淀時pH為7.7。請補充完成以下操作:
操作1:___________________;操作2:過濾,用少量水洗滌2~3次
操作3:檢測濾液,表明SO已除干凈; 操作4:___________________;
操作5:低溫烘干。

(1)Zn
(2)除去碳和氯化銨
(3)Zn2++MnS= Zn2++MnS+Mn2+
(4)①30%過氧化氫    ②MnO2+H2O2+H2SO4= MnSO4+2H2O+O2
(5)加入碳酸鈉,控制pH小于7.7
用少量無水乙醇洗滌2——3次

解析試題分析:(1)鋅是活潑金屬,電池反應(yīng)中失去電子為負(fù)極;(2)加熱灼燒碳生成二氧化碳除去,氯化銨分解除去,所以加熱的目的是除去碳和氯化銨;(3)該反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化,沉淀向溶度積小的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,根據(jù)溶度積常數(shù)MnS不溶, ZnS更難溶;(4)①相同量的M實驗4制備得到MnSO4的量最多,所以選用雙氧水實驗效果做好;②二氧化錳生成硫酸錳,化合價降低為氧化劑,所以雙氧水為還原劑產(chǎn)物為氧氣,MnO2+H2O2+H2SO4= MnSO4+2H2O+O2↑;(5)反應(yīng)是制備碳酸錳,所以應(yīng)加入碳酸鈉等可溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽,并調(diào)節(jié)pH小于7.7(防止生成氫氧化錳),生成碳酸錳,用水洗滌后沉淀表面有水在干燥時易被空氣氧化,沉淀不溶于乙醇,且乙醇易揮發(fā)易于干燥,所以采用乙醇沖洗除去沉淀表面的水,一般操作2——3次。
考點:考查實驗操作與原理有關(guān)問題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

V2O5是接觸法制硫酸的重要催化劑,工業(yè)上生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下:請回答下列問題:

(1)步驟①所得廢渣的成分是              (寫化學(xué)式),它與NaOH溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為                。
(2)步驟②、③的變化過程可簡化為(下式R表示VO2+,HA表示有機萃取劑):
R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層),
①實驗室中步驟②、③使用的主要儀器是                                。
②中萃取時必須加入適量堿,其原因是                      
(3)步驟③中X試劑為            ,步驟④的目的是             ,步驟⑤的離子方程式為                
(4)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有                     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子: Fe2、Mg2、Al3、Ba2、NO3-、SO42-、Cl、I、HCO3-,取該溶液進(jìn)行實驗:

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
(1)取少量該溶液,加幾滴紫色石蕊試液
溶液變紅
(2)取少量該溶液加熱,加Cu片和濃H2SO4,加熱
有無色氣體產(chǎn)生,氣體遇空氣變成紅棕色
(3)取少量該溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀
(4)取(3)中上層清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀,且不溶于稀HNO3
(5)取少量該溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀,NaOH過量時沉淀部分溶解
 
由此判斷:
(1)溶液中肯定不存在的離子有________,溶液中肯定存在的離子是____。
(2)請設(shè)計實驗驗證其中可能存在的陰離子的方法(寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論)_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常用含少量Al2O3的釩鐵礦(FeO·V2O5)堿熔法提取V2O5。簡要流程如下:

已知:①焙燒時Al2O3和V2O5都能與純堿反應(yīng),生成相對應(yīng)的鈉鹽,同時放出CO2氣體
②常溫下物質(zhì)的溶解度:NaVO3~21.2g/l00g水;HVO3~0.008g/l00g水
請回答:(1)請寫出釩鐵礦焙燒時,V2O5與純堿反應(yīng)化學(xué)方程式____              。
“浸出渣B”的主要成分可能是①       ;②_    ___ ;③_    ___;④____   。(寫化學(xué)式,可不填滿)
(2)生產(chǎn)中,不直接用H2SO4浸泡“燒渣A”獲取HVO3的原因是____            
(3)“操作①”包括       、洗滌、干燥。如果不洗滌,則產(chǎn)品中可能含有的金屬陽離子是      、      。下列裝置(部分夾持儀器省去)可用在實驗室進(jìn)行“操作②”的是____ 。(填序號)

(4)NaVO3用于原油的脫硫技術(shù),由V2O5溶于熱NaOH溶液中制取,反應(yīng)的離子方程式為____                                                     

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下:


提示:在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。
回答下列問題:
(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是__________,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是________________。
(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為____________,過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有______________。
(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是________________。
(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2,取干燥后的濾餅11.2 g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,則x等于__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

二氧化錳可用作干電池去極劑,合成工業(yè)的催化劑和氧化劑,玻璃工業(yè)和搪瓷工業(yè)的著色劑、消色劑、脫鐵劑等。
(1)二氧化錳在酸性介質(zhì)中是一種強氧化劑,請用化學(xué)方程式證明:______________________。
(2)鋅—錳堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。電池的總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。
①電池工作時,MnO2發(fā)生________反應(yīng)。
②電池的正極反應(yīng)式為________。
(3)工業(yè)上以軟錳礦為原料,利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下:

已知:軟錳礦的主要成分為MnO2,還含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的pH見下表。

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
沉淀物
Zn(OH)2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
8.0
-0.42
2.5
7
7
 
回答下列問題:
①硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。
②試劑X為________。
③濾渣A的主要成分為________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)利用精煉鎂渣(含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等雜質(zhì))回收MgCl2的工業(yè)流程如下:

已知:25 ℃時有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下:

物質(zhì)
CaCO3
MgCO3
BaCO3
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10-9
6.82×10-6
5.1×10-9
5.61×10-12
2.64×10-38
回答下列問題:
(1)寫出溶解時的離子方程式                               。
(2)溶解時溫度不能太高,也不宜太低,要求控制在35 ℃左右,其理由是               。
(3)操作Ⅰ包含多個操作,分別為             ,過濾,洗滌,烘干。烘干時需要減壓烘干,原因是                              。
(4)為減少Na2CO3的用量和提高產(chǎn)品質(zhì)量,在中和工序(中和后溶液接近中性)結(jié)束前要檢驗溶液中是否存在       離子,選擇檢驗該離子的原因是                        。
(5)母液的主要成分                                       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下:

(1)溴在周期表中位于    周期    族。 
(2)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是                                                                            
(3)步驟④利用了SO2的還原性,反應(yīng)的離子方程式為                                                         
(4)步驟⑥的蒸餾過程中,溫度應(yīng)控制在80~90 ℃,溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因                                                                                                         。 
(5)步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的密度相差很大的特點進(jìn)行分離。分離儀器的名稱是                                                       。 
(6)步驟①、②之后并未直接用“含Br2的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴,而是經(jīng)過“空氣吹出”“SO2吸收”“氧化”后再蒸餾,這樣操作的意義是                                                                             。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

下面是提純大理石(主要雜質(zhì)是氧化鐵)的流程圖:

按要求回答下列問題:
(1)在工業(yè)生產(chǎn)中,將塊狀大理石磨成粉末,并在反應(yīng)池中安裝攪拌機。目的是________。由濾液B得到晶體B,操作過程包括___________(填操作名稱)、冷卻結(jié)晶。
(2)操作Ⅱ中A物質(zhì)最好應(yīng)選擇___________(填化學(xué)式),在該過程中要隨時測定pH,在實驗室中用pH試紙測定溶液pH的操作是______________________________。
(3)檢驗Fe3+已完全生成Fe(OH)3沉淀的方法是________________________________。
(4)寫出大理石溶解時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________;_________________.

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同步練習(xí)冊答案