题目内容
【题目】锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：
(1)碱性锌锰干电池（电解质为 KOH）中 MnO2参与反应的电极反应式为______________________。
(2)用硫酸酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有________________________（任写一点）。酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为___________________。
(3)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______________ (填“氧化剂” 或“还原剂” 或“吸附剂” ） 。
(4)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经 KMnO4溶液进行吸收而实现的。 在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率的影响及主要产物如图所示。
①请根据该图给出 pH对汞吸收率影响的变化规律： __________________________。
②试分析在强酸性环境下 Hg 的单位时间吸收率高的原因可能是： _______________。
(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的 MnSO4和铁粉的目的是________________。
(6)当 x＝0.2 时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成_________。
【答案】 MnO2 +e-+H2O=MnOOH+OH- 加热、搅拌、增大硫酸浓度等 MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O 还原剂 随 pH的升高汞的吸收率先降低后增加 Mn2+具有催化作用，单位时间内吸收率高 调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成 MnO·4ZnO·5Fe2O3
【解析】(1)碱性锌锰干电池（电解质为 KOH）中 MnO2作为正极材料并得电子产生MnOOH，其反应的电极反应式为：MnO2 +e-+H2O=MnOOH+OH-；（2）影响化学反应速率的因素有温度、反应物的深度、接触面积、压强等，故结合生产实际，用硫酸酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有：加热、搅拌、增大硫酸浓度等；根据流程可知，酸浸时，二氧化锰被双氧水还原生成硫酸锰，双氧水被氧化产生氧气，其反应的化学方程式为：MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O；(3)铁是活泼的金属，所以活性铁粉除汞时，铁粉的作用是还原剂。（4）①根据图像可知，随着pH的升高汞的去除率先降低后增加；②根据图像可知，在强酸性条件下，MnO4－的还原产物是Mn2＋，Mn2+具有催化作用，所以单位时间内吸收率高；（5）根据锰锌铁氧化体组成可知，加入一定量的MnSO4和铁粉可以调节滤液离子的成分，使其符合水热后获得锰锌铁氧化体组成；（6）当x＝0.2时，该物质的化学式可表示为Mn02Zn08Fe2O4，即Mn、Zn、Fe的原子个数之比＝1:4:10，所以用氧化物形式可表示为MnO4ZnO5Fe2O3。
黄冈海淀全程培优测试卷系列答案【题目】Ⅰ.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
（1）已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，将BaSO4的悬浊液过滤，滤液中c(Ba2＋)＝_______mol·L－1。取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L－1的Na2SO4溶液混合，混合液中c(Ba2＋)＝___________ mol·L－1。
（2）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为：_____________________________________________________
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：______________________________________________________
Ⅱ.在25 ℃时，HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表：
HClO | HSCN | H2CO3 |
K＝3.2×10－8 | K＝0.13 | K1＝4.2×10－7 K2＝5.6×10－11 |
（1）1 mol·L－1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________________
（2）向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为_______________________________
（3）25 ℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中，你认为能够达到实验目的的是______________________(填下列各项中序号)。
a．用pH计测量0.1mol·L－1NaClO溶液的pH，若测得pH>7，可证明HClO为弱酸
b．用pH试纸测量0.01 mol·L－1 HClO溶液的pH，若测得pH>2，可证明HClO为弱酸
c．用仪器测量浓度均为0.1 mol·L－1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证明HClO为弱酸
【题目】某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。
资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。 |
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 | 编号 | 电极A | 溶液B | 操作及现象 |
| Ⅰ | Fe | pH=2的 H2SO4 | 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转 |
Ⅱ | Cu | pH=2的H2SO4 | 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a |
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是_________。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是_________；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是_________。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性的因素。
编号 | 溶液B | 操作及现象 |
Ⅲ | 经煮沸的pH=2的 H2SO4 | 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b |
Ⅳ | pH=2的H2SO4 | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c |
Ⅴ | pH=12的NaOH | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d |
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是_________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究对O2氧化性的_________影响。
③实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是_________。
④为达到丁同学的目的，经讨论，同学们认为应改用右图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验，其设计意图是_________；重复实验时，记录电压表读数依次为c′、d′，且c′＞d′，由此得出的结论是_________。
