题目内容
【题目】以废旧锌锰电池中的黑锰粉（MnO2、MnO（OH）、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等）为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在空气中充分加热黑锰粉的目的主要是除去__________和氧化锰元素，请写出含Mn元素的物质发生反应的化学方程式____________________________。
（2）溶液a的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。根据右图所示的溶解度曲线，将溶液a经___________、_______________、过滤可得NH4Cl粗品。
（3）检验MnSO4溶液中是否含有Fe3＋：取少量溶液，加入____________（填试剂和现象），证明溶液中Fe3＋沉淀完全。
（4）探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。
ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。
ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因：__________________。
②解释试剂加入顺序不同，MnO2作用不同的原因：_______________________。
上述实验说明，试剂加入顺序不同，物质体现的性质可能不同，产物也可能不同。
【答案】炭黑 4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O 蒸发浓缩 降温结晶 KSCN溶液，不变红 MnO2+H2SO4+H2O2=MnSO4+O2
+2H2O ⅰ.MnO2作催化剂，加快反应速率，只催化分解；ⅱ.MnO2作氧化剂，加入稀H2SO4，二氧化锰的氧化性增强，被还原为硫酸锰
【解析】
（1）加热黑锰粉，碳粉与空气中的氧气反应生成二氧化碳，+3价的锰生成二氧化锰，其余元素化合价不变；
（2）根据溶解度的图像，两溶质的溶解度差距较大，可采用结晶的方式分离；
（3）Fe3＋遇到KSCN溶液显血红色；
（4）ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，二氧化锰作催化剂，加快反应速率，与稀硫酸不反应；ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，二氧化锰的氧化性增强，与过氧化氢反应生成硫酸锰和氧气。
（1）加热黑锰粉，碳粉与空气中的氧气反应生成二氧化碳，+3价的锰生成二氧化锰，其余元素化合价不变；反应中含Mn元素化合价改变的方程式为4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O；
（2）根据溶解度的图像，两溶质的溶解度差距较大，可采用结晶的方式分离，则过程为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥可得到ZnCl2和NH4Cl粗品；
（3）Fe3＋遇到KSCN溶液显血红色，取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则证明溶液中Fe3＋沉淀完全；
（4）ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，二氧化锰作催化剂，加快反应速率，与稀硫酸不反应；ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，二氧化锰的氧化性增强，与过氧化氢反应生成硫酸锰和氧气，发生的方程式为MnO2+H2SO4+H2O2=MnSO4+O2+2H2O。
天天向上课时同步训练系列答案
阳光课堂同步练习系列答案【题目】在三个2 L恒容的容器中，分别发生反应A（g）+3B（g）
2C（g），5min后各容器反应达平衡状态，其中甲容器中A的物质的量为0.4 mol。下列说法正确的是（）
反应前各物质的物质的量/mol
A | B | C | |
甲 | 1 | 3 | 0 |
乙 | 0 | 0 | 2 |
丙 | 1.5 | 4.5 | 1 |
A.乙中5min内C的反应速率为0.16mol-1·min-1
B.达到平衡时，丙中A的浓度是甲中的2倍
C.丙中反应的平衡常数大于甲中反应的平衡常数
D.达到平衡时，甲、乙两容器中C的物质的量相等
【题目】纳米材料一直是人们研究的重要课题，例如纳米级Fe粉表面积大，具有超强的磁性、高效催化性等优良的性质。
Ⅰ.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图所示:
(1)纳米级Fe和稀盐酸反应的离子方程式为__________________________。
(2)如何将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2_________(用简要文字描述)。
(3)生成纳米级Fe的化学方程式为__________________。
Ⅱ.查阅资料：在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570 ℃时生成FeO，高于570 ℃时生成Fe3O4。甲同学用如图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验，乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是____________。
(5)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验:
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)，取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热 | 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生 |
② | 向实验①得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液没有出现红色 |
根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确，他的理由是________(用简要文字描述)。
(6)丁同学称取5.60 g Fe粉，用乙装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88 g，则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为___(结果保留三位有效数字)。
【题目】工业合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），对其研究如下：
（1）已知H—H键能为436kJ·mol－1，N—H键能为391kJ·mol－1，N≡N键的键能是946kJ·mol－1，则上述反应的ΔH＝_________________。
（2）上述反应的平衡常数K的表达式为____________，若反应方程式改写为NH3（g）
N2（g）+
H2（g），则平衡常数K1＝____________________（用K表示）。
（3）在773K时，分别将2mol N2和6mol H2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n（H2）、n（NH3）与反应时间t的关系如下表：
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n（H2）/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n（NH3）/mol | 0 | 1.00 | m | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①表格中m＝_______________/span>，15～25min内，v（N2）＝_______________。
②该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3浓度均为3mol·L－1，此时v正_______v逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③由表中的实验数据计算得到“浓度～时间”的关系可用图中的曲线表示，表示c（N2）～t的曲线是______________（填“甲”、“乙”或“丙”）。在此温度下，若起始充入4mol N2和12mol H2，反应刚达到平衡时，表示c（H2）的曲线上相应的点为_________________。
（4）Marnellos和Stoukides采用电解法合成氨，实现了常压合成和氮气的高转化率。该方法用SCY陶瓷将两极隔开，SCY陶瓷具有高质子导电性，其作用是传导H＋，则阴极的电极反应为____________________。
