题目内容
锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。![]()
回答下列问题:
(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
①该电池中,负极材料主要是________,电解质的主要成分是______,正极发生的主要反应是________。
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是_______。
(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。![]()
①图(b)中产物的化学式分别为A_______,B________。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为_______。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是 。(填化学式)
(1)①Zn NH4Cl MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3
②碱性电池不易发生电解质的泄露,因为消耗的负极改装在电池的内部,碱性电池的使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。
(2)①ZnCl2;NH4Cl②3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-③H2
解析
下列离子方程式表达正确的是
| A.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- |
| B.向Fe(OH)2中加入足量的稀HNO3:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O |
| C.向碳酸氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:NH4++OH-=NH3·H2O |
| D.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O |
(1)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
| 阴离子 | |
| 阳离子 | Al3+、Cu2+、Mg2+、 |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。
①若Y是盐酸,则溶液中含有的金属阳离子是____________________________,
ab段发生反应的总离子方程式为______________________________________,
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为__________[要标明离子符号,如n(Na+)]。
②若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为
_________________________________________________________________。
若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH-的影响,且溶液中只存在4种离子,则它们的离子个数比为____________________________________________[按阳离子在前,阴离子在后,高价在前,低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素,锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质:
Sn4++Sn=2Sn2+;
2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O;
2H++SnO
试回答:
①锡溶于盐酸,再向反应后的溶液中通入氯气,有关反应类似于铁的相应变化,试写出有关反应的离子方程式:
___________________________________,________________________________。
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体,变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化,则最后得到的固体物质是(分子式)__________。
③若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2, 该碱是__________。
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
| 阴离子 | CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
| 阳离子 | Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系图所示。
(1)若Y是盐酸,则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是 ,
ab段发生反应的离子是 ,bc段发生反应的离子方程式为 。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的离子是 ,ab段反应的离子方程式为 。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ,加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
V.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_______________________。
(2)将MnO4—氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
1MnO4—+Fe2++________===1Mn2++Fe3++________
(3)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
| | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:________________________。
(4)已知:一定条件下,MnO4—可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是____________________________。
④Ⅳ中加入MnSO4的目的是__________________________。