题目内容
【题目】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+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 __________________________________。
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:_____________。
(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:
①pH对Hg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。
【答案】(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。