题目内容
(14分)
（1）最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中，锌外壳会逐渐变薄，最后内部糊状的电解质会泄漏出来，使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点：即使不用，放置过久，也会失效，请说明失效的原因_________。
（2）为提高电池寿命和提高其性能，人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上做了改进，制成了碱性锌锰电池。其总反应为：
Zn + 2MnO2 + 2H2O ==== 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时，电子流向 （填“正”或“负”）极。
（3）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为 。
（4）生产MnO2另一种方法：以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.72%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
|
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
|
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥–0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为 。
②加入MnS的目的是除去 杂质。
（1）在外壳套上防腐金属筒或塑料筒 1分
作为电解质的NH4Cl的水溶液会水解使溶液显酸性 2分
（2）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－ 2分 正极 1分
（3）2H++2e-=H2↑ 2分 87g 2分
（4）①MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O 2分
②Cu2＋ Zn2＋ 各1分
【解析】
14分）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
（1） 将菱锌矿研磨成粉的目的是 。
（2） 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□Cl-
(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学相对分子质量为89，化学式是_______。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。
|
| Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
| 开始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | — | — |
| 沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | — | — |
| 开始溶解的pH | — | 10.5 | — | — |
| Ksp | 5.6× | — | 6.8× | 2.8× |
（5）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
（6）抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是___________；抽滤完毕或中途需停止抽滤时，应先_________________________，然后_______________________。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
(14分)
Ⅰ．（1）分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第22项应为 。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| C2H4 | C2H6 | C2H6O | C2H4O2 | C3H6 | C3H8 | C3H8O | C3H6O2 | C4H8 | C4H10 |
①乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②甲烷和氯气混合光照 ③苯使溴水层褪色
④乙酸和乙醇反应 ⑤乙醇变成乙醛 ⑥葡萄糖发生银镜反应
Ⅱ．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期元素。常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体。A与E，D与F分别同主族，A能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子，C、D的最外层电子数之和与E的核外电子总数相等。试回答下列问题：
（1）写出下列元素的元素符号： C ，F 。
（2）分子式为A2B2D4的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，其原因是 。（用方程式及必要的文字说明）。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
（3）由A、C、D、F和Fe五种元素可组成类似明矾的化合物Z（相对分子质量为392），1molZ中含有6mol结晶水。对化合物Z进行如下实验：
a．取Z的溶液，加入过量的NaOH浓溶液并加热，产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体。白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
b．另取Z的溶液，加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。
①Z的化学式为 。
②已知100mL1mol/LZ溶液能与20mL1mol/LKMnO4溶液（硫酸酸化）恰好反应，写出该反应的离子方程式 。
(14分)
Ⅰ．（1）分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第22项应为 。
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
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C2H4 |
C2H6 |
C2H6O |
C2H4O2 |
C3H6 |
C3H8 |
C3H8O |
C3H6O2 |
C4H8 |
C4H10 |
（2）下列反应中属于取代反应的是 。（填序号）
①乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②甲烷和氯气混合光照 ③苯使溴水层褪色
④乙酸和乙醇反应 ⑤乙醇变成乙醛 ⑥葡萄糖发生银镜反应
Ⅱ．A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种短周期元素。常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体。A与E，D与F分别同主族，A能与B、C、D分别形成电子数相等的三种分子，C、D的最外层电子数之和与E的核外电子总数相等。试回答下列问题：
（1）写出下列元素的元素符号： C ，F 。
（2）分子式为A2B2D4的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，其原因是 。（用方程式及必要的文字说明）。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
（3）由A、C、D、F和Fe五种元素可组成类似明矾的化合物Z（相对分子质量为392），1molZ中含有6mol结晶水。对化合物Z进行如下实验：
a．取Z的溶液，加入过量的NaOH浓溶液并加热，产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体。白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
b．另取Z的溶液，加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。
①Z的化学式为 。
②已知100mL1mol/LZ溶液能与20mL1mol/LKMnO4溶液（硫酸酸化）恰好反应，写出该反应的离子方程式 。