题目内容
废旧电池进入环境后,对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。废电池中主要有铜帽(含Cu、Zn)、锌壳、铁片、石墨、填充物(MnO2、NH4Cl),对废旧电池进行资源化处理的工艺流程如下:
(1)操作A的名称为 ,滤渣的成分为 。
(2)填充物用60℃温水溶解,目的是为了加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是 。
(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,需将溶液中过量的H2O2除去,除去H2O2的简便方法是 。
(4)碱性锌锰电池的电解质为KOH,总反应为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
(14分)(1)过滤(2分) MnO2(2分)
(2)防止高温下NH4Cl分解(2分,其它合理解释也给分)
(3)①Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O(3分,不配平扣1分,化学式错不给分)
②加热(2分)
(4)Zn-2eˉ+2OHˉ==Zn(OH)2(3分)
解析试题分析:(1)根据混合物分离提纯的方法可知,得到滤渣和滤液的方法是过滤,则操作A的名称为过滤或趁热过滤,用60℃温水溶解MnO2、NH4Cl的混合物,得到的滤渣是MnO2,为了防止冷却时结晶析出NH4Cl,加入的蒸馏水需过量,且最好趁热过滤;(2)首先,NH4Cl是强酸弱碱盐,温度太高促进其彻底水解,变为受热易分解的NH3?H2O和易挥发的HCl,降低NH4Cl的产率;其次,温度太高,NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体;(3)Cu是氢后金属,不能直接溶于稀硫酸,过氧化氢是常见的氧化剂,在酸性条件下能溶解铜单质,根据化合价升降总数相等、铜硫氢等原子守恒可得:Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O;除杂试剂需过量,过量试剂需除去,双氧水受热依分解,硫酸铜可以催化其分解,因此加热是除去过氧化氢的简便方法;而加入过量的锌灰(Zn)可以除去Cu2+、过量的稀硫酸,过滤得到的滤渣为海绵铜(Cu),滤液为硫酸锌溶液,以滤液为原料可以制备ZnO;(4)根据总反应式中化合价升高的元素可知,负极的主要反应物→产物为:Zn→Zn(OH)2;由化合价升高总数等于失去电子数可得:Zn-2eˉ→Zn(OH)2;根据电荷守恒和原子守恒可知,负极反应式为Zn-2eˉ+2OHˉ==Zn(OH)2。
考点:考查废旧电池处理的化工流程题,涉及化学实验基本操作、铵盐的主要性质、铜的主要性质、过氧化氢的主要性质、负极反应式等知识。
碘元素有“智力元素”之称。研究性学习小组做了如下实验探究海带中碘元素存在并测定其中碘元素的含量。
(1)操作I为灼烧,则灼烧时用____盛装海带,操作II为____________________________;
(2)水浸时通常要将悬浊液煮沸2~3min,目的是______________________________;
(3)操作III,是同学们对溶液A中碘元素的存在形式进行的探究实验。
[推测]:①以IO3ˉ形式存在; ②以Iˉ形式存在
[查阅资料]:IO3ˉ具有较强的氧化性,I2+2S2O32ˉ=2Iˉ+S4O62ˉ
将上述溶液稀释配制成200mL溶液,请完成下列实验探究。限选试剂:3%H2O2溶液、KSCN溶液、FeCl2溶液、稀硫酸。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 取少量稀释后的溶液A加入淀粉后再用硫酸酸化,分装于试管I、II | 无现象 | |
② | 往试管I中加入______ | 无现象 | 证明不是以IO3ˉ形式存在 |
③ | 往试管II中加入_______ | _______________ | 证明以形式存在 |
(4)定量检验海带中的碘含量:
①取20mL稀释后溶液A分别于锥形瓶,分别用酸式滴定管滴加0.01mol/LKMnO4溶液至溶液刚显浅红色,将Iˉ氧化为I2并得到溶液B;
②在溶液B加入两滴淀粉溶液,用0.01mol/LNa2S2O3溶液,滴定至终点,终点现象为___________,记录数据,重复上测定步骤①、②两次,三次平均消耗Na2S2O3溶液体积为VmL,计算海带中碘元素的百分含量_________________.(假设操作I、II过程中碘不损失,相对原子量I-127)
钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:① Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7
② Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小
③ KSP(BaSO4)=1.1×10-10,KSP (BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式说明提纯原理: 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为:
。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 ;
A.BaCl2 | B.BaCO3 | C.Ba(NO3)2 | D.Ba(OH)2 |
(5)操作III为 。
(6)过滤3后的母液应循环到容器 中。(填“a”、“b”或“c”)
(7)称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为m克,则该Ba(NO3)2的纯度为 (相对分子质量:Ba(NO3)2为261,BaSO4为233)。
1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点5.5℃,沸点267℃。1-萘酚(性质与苯酚相似)熔点96℃,沸点278℃,微溶于水,易溶于乙醇,乙醇的沸点为78.5℃。1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
+C2H5OH+H2O
1-萘酚 1-乙氧基萘
(1)将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是 。烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是 。
(2)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是 (填序号)。
A.③②④① B.①②③④ C.②①③④
(3)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是 、 。
(4)某同学推测经提纯的产品可能还含有1-萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质,设计了如下方案进行检验,请在答题卡上完成表中内容。
实验目的 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
①用金属钠检验1-乙氧基萘是否纯净 | 取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠 | 若 ,则产品纯净; 若 ,则产品不纯。 |
②检验经提纯的产品是否含有1-萘酚 | | 若 ,则含有1-萘酚; 若 ,则不含1-萘酚。 |
用下图所示的装置制取、提纯并收集表中的四种气体,图中a、b、c表示相应仪器加入的试剂,未考虑尾气处理的问题,其中可行的是
| 气体 | a | b | C |
A | 浓氨水 | 生石灰 | 碱石灰 | |
B | 稀硝酸 | 铜片 | 碱石灰 | |
C | 浓硫酸 | 浓盐酸 | 氯化钙 | |
D | SO2 | 浓硫酸 | 铜片 | 硅胶 |
用如图装置制取少量某无色非金属氧化物气体,则锥形瓶X内的药品应是( )
A.铜和稀硝酸 | B.铜和浓硝酸 |
C.碳酸钙与稀硫酸 | D.亚硫酸钠和浓硫酸 |