题目内容

13．将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：

请回答下列问题：
（1）MnOOH中，锰元素的化合价为+3
（2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，Mn02参与的电板反应方程式为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-．
（3）酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O
（4）在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如图2所示：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH的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．
（5）锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O
①当1molMnO2参加反应时，共有4mol电子发生转移．
②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可以发生反应，试写出其反应的化学方程式：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O
③已知：Ksp（MnCO3）=2.3×10-11、Ksp（Mn（OH）2]=2.1×10-13，欲制备MnCO3，选用的加料方式c（填字母），原因是避免生成Mn（OH）2
a、将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b、将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c、将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中
d、以上三种方式都无法得到MnCO3．

分析 以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体，含有MnO2，MnOOH及少量Hg，加入硫酸和过氧化氢二氧化锰和过氧化氢、硫酸发生氧化还原反应生成氧气、硫酸锰和水，过滤除去不溶性杂质，滤液中加入镁粉除去汞，吹出的汞用高锰酸钾溶液吸收除汞后的溶液通过实验操作得到锰锌铁氧体；
（1）依据化合物中元素化合价代数和为0，氧元素化合价-2价，氢元素化合价为+1价；
（2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，其负极上锌失电子发生氧化反应，正极上二氧化锰得到电子生成MnOOH；
（3）二氧化锰被双氧水还原，说明二氧化锰是氧化剂得到电子，双氧水是还原剂失去电子，其氧化产物是氧气；
（4）①根据图象分析，在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物可知，pH对Hg吸收率随溶液PH升高先降低后增大；
②根据影响KMnO4氧化性的条件分析，酸性溶液中高锰酸钾溶液氧化性更强；
（5）①根据氧化还原反应方程中得失电子守恒分析，已知2MnO（OH）+MnO2+2H 2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O，MnO2～2H 2C2O4～4CO2，该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸；
②+4价的锰能把浓盐酸氧化为氯气，即MnO（OH）与浓盐酸反应生成氯气和氯化锰、水；
③向0.50mol•L-1 Na2CO3溶液中缓慢滴加Mn2+溶液，由Ksp可知，先生成Mn（OH）2．

解答 解：（1）化合物中元素化合价代数和为0，氧元素化合价-2价，氢元素化合价为+1价，MnOOH中，锰元素的化合价为+3价，故答案为：+3；
（2）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，其负极上锌失电子发生氧化反应，正极上二氧化锰得到电子生成MnOOH，正极电极反应为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，故答案为：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-；
（3）二氧化锰被双氧水还原，说明二氧化锰是氧化剂得到电子，双氧水是还原剂失去电子，其氧化产物是氧气，反应的化学方程式为MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O，故答案为：MnO2+H2O2 +2H+=Mn2++O2↑+2H2O；
（4）①由图象可知，汞的吸收率随着PH的增大先降低后增加，故答案为：随pH的升高汞的吸收率先降低后增加；
②在中性或碱性条件下KMnO4氧化性较低，而酸性条件下氧化性较强，所以作氧化剂时一般用酸性高锰酸钾溶液，故答案为：KMnO4在酸性条件下氧化性强；
（5）①已知2MnO（OH）+MnO2+2H 2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O，MnO2～2H 2C2O4～4CO2，该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸，碳元素从+3价升高到+4，转移1个电子，当生成4molCO2时转移4mol电子，所以1molMnO2参加反应时生成4molCO2，转移4mol电子，故答案为：4；
②+4价的锰能把浓盐酸氧化为氯气，即MnO（OH）与浓盐酸反应生成氯气和氯化锰、水，其反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O，
故答案为：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O；
③由Ksp（MnCO3）=2.3×10-11，Ksp[Mn（OH）2]=2.1×10-13计算可知，调节MnSO4溶液pH至6.0左右，缓慢滴入1Na2CO3溶液，酸性条件下生成MnCO3，而改为向 Na2CO3溶液中缓慢滴加Mn2+溶液，碳酸钠溶液的碱性强，由Ksp可知，先生成Mn（OH）2，选用的加料方式为：将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中，碳酸钠溶液的碱性强，避免先生成Mn（OH）2，故答案为：c；避免先生成Mn（OH）2．

点评 本题考查了工业上回收金属锰的操作流程，主要是物质分离方法和物质性质的理解应用，氧化还原反应的分析判断和计算应用，题目难度中等，注意对图象的分析．

练习册系列答案
相关题目
3．下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（　　）
A．XeF4B．SF6C．CCl4D．BF3
4．铝热反应是铝的一个重要性质．某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁在如图1实验装置进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物．

（1）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图2装置滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积．试回答下列问题：
①该实验的实验目的是：测量样品中铝的百分含量（填物质名称）．
②量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为碱式滴定管．
③量气管在读数时调节左右管液面相平之前的步骤是恢复到室温．
④装置中使用带平衡管的滴液漏斗代替普通分液漏斗，除了可以平衡压强让液体顺利滴入锥形瓶之外还可以起到降低实验误差的作用．如果装置使用分液漏斗，测量出的该物质百分含量将会偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（2）另称取“铁块”样品溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液没有出现血红色．为测定该实验所得“铁块”的成分，实验流程如图所示．

几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示．
Fe2+Fe3+Al3+Mg2+
开始沉淀时的pH7.52.84.29.6
沉淀完全时的pH9.04.0511
①试剂A应选择C，试剂B应选择D．（填序号）
A．稀盐酸  B．氧化铁  C．H2O2溶液  D．氨水  E．MgCO3固体
②灼烧完全的标志是前后两次灼烧质量相差不大于0.1g．
③若最终红色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”中铁的百分含量是84%．
1．预测第八周期的最终的未知稀有气体的原子序数是（　　）
A．168B．170C．176D．186
8．有机物的种类繁多，但其命名中是有规则的．下列有机物命名正确的是（　　）
A．CH3（CH2）4CH3  1，4-二甲基丁烷
B．CH3CH（CH3）CH=CH2  甲基丁烯
C．CH3CH2CH（CH3） CH2OH  2-甲基-1-丁醇
D．CH2ClCH2Cl   二氯乙烷
18．分子式为C6H10，以系统命名法命名的名称是4-甲基-2-戊炔，1mol该烃完全燃烧耗O28.5 mol．
5．通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成．下图所示的是用燃烧法

确定有机物物分子式的常用装置．
现准确称取0.6g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经燃烧后A管增重0.88g，B管增重0.36g．请回答：
（1）按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是D→C→F→B→A；
（2）A、B管内均盛有有固态试剂，A管的作用是吸收生成二氧化碳；
（3）E中应盛装什么试剂：H2O2；
（4）如果把CuO网去掉，A管重量将减小；（填“增大”、“减小”、或“不变”）
（5）该有机物的实验式为CH2O；
（6）若该有机物低于16℃时是无色晶体，且能与碳酸氢钠反应．则其结构简式：CH3COOH．
2．在下列溶液中加入稀盐酸，加热蒸干后能观察到固体物质的是（　　）
A．盐酸B．氨水C．Na2SO4溶液D．NH4Cl
3．已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H-H键需要436kJ的能量，生成1mol N-H键放出391kJ的能量，试计算生成2mol NH3时会放出（填“放出”或“吸收”）92kJ能量．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网