题目内容

13．常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害，某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源

（1）填充物用60℃温水溶解，目的是加快溶解速率．
（2）操作A的名称为过滤．
（3）铜帽溶解时加入H2O2的目的是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O（用化学方程式表示）．铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2．
（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，其负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2．
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．主要反应为2MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①当1mol　MnO2参加反应时，整个反应共有4mol电子发生转移．
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O．

分析 废旧干电池含有铜、石墨、二氧化锰以及填充物等，填充物用60℃充分溶解，过滤，滤液中含有氯化铵，蒸发、浓缩、结晶可得到氯化铵晶体；铜与稀硫酸在过氧化氢作用发生氧化还原反应生成硫酸铜，加入锌可置换出铜，过滤分离，硫酸锌溶液最终可生成氢氧化锌、氧化锌，冶炼可得到锌，
（1）加热适当温度，可促进溶解，注意温度不能过高；
（2）操作A用于分离固体和液体；
（3）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子；加热条件下，双氧水易分解；
（4）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；
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中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2MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①根据二氧化锰和转移电子之间的关系式计算；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水．

解答 解：废旧干电池含有铜、石墨、二氧化锰以及填充物等，填充物用60℃充分溶解，过滤，滤液中含有氯化铵，蒸发、浓缩、结晶可得到氯化铵晶体；铜与稀硫酸在过氧化氢作用发生氧化还原反应生成硫酸铜，加入锌可置换出铜，过滤分离，硫酸锌溶液最终可生成氢氧化锌、氧化锌，冶炼可得到锌，
（1）加热适当温度，可促进溶解，故答案为：加快溶解速率；
（2）分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以该操作名称是过滤，故答案为：过滤；
（3）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子反应的化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；加热条件下，双氧水易分解生成水和氧气，所以除去双氧水的方法是加热，故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O； 加热；
（4）负极发生氧化反应，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）2，则电极方程式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2，故答案为：Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2；
（5）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中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2 MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸，当1mol MnO2参加反应时，转移电子的物质的量=$\frac{1mol}{1}$×2×2×（4-3）=4mol，故答案为：4；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O，
故答案为：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O．

点评 本题考查了物质的分离和提纯、原电池原理，根据原电池正负极上发生的反应、物质的性质及其分离方法来分析解答，能从整体上把握物质分离过程，熟练掌握基础知识，灵活运用知识解答，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
3．原电池是直接把化学能转化为电能的装置．
（1）如图所示：在Cu-Zn原电池中，Zn极发生氧化（填“氧化”或“还原”）反应，写出电极反应式Zn-2e-=Zn2+．Cu极为正极，发生的电极反应为2H++2e-=2H2↑．
（2）请根据化学反应：Cu+2FeCl3═CuCl2+2FeCl2设计原电池，画出装置图，并用离子方程式表示电极反应．负极反应为Cu-2e-=Cu2+，正极反应为2Fe3++2e-=2Fe2+．
4．新的替代能源主要包括（　　）
①核能　②柴草　③煤炭　④太阳能　⑤氢气　⑥液化石油气　⑦水煤气　⑧天然气．
A．②③⑥⑦B．①④⑤C．③⑥⑦⑧D．①②④
1．如图为番茄电池，下列有关说法中不正确的是（　　）
A．一段时间后，锌片质量会减少B．一段时间后，铜片质量会减少
C．电流由铜通过导线流向锌D．锌电极是该电池的负极
8．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．用浓氨水和氢氧化钠制取氨气
B．加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3
C．工业上SO2和O2在常压下生成SO3
D．水中的c（H+）比0.1mol/LNaOH溶液中的c（H+）大
18．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．强酸性溶液中：Mg2+、K+、SO42-、NO3-
B．强碱性溶液中：Na+、Cu2+、H CO3-、NO3-
C．AgNO3 溶液中：H+、K+、SO42-、Cl-
D．Ba（NO3）2 溶液中：Mg2+、K+、SO42-、Cl-
5．一定条件下，反应A（g）?B（g）+C（g） 在2.0L的密闭容器中进行，在T1和T2两个温度下A的物质的量与时间的关系如图所示．下列有关说法正确的是（　　）
A．正反应△H＞0
B．平衡常数K（T2）＜K（T1）
C．T2时，达到平衡时A的转化率为33.3%
D．T2时，该反应的化学平衡常数为0.8
2．下列物质中，属于电解质的是（　　）
A．CO2B．乙醇C．CaCO3D．铜
3．对有机物的化学性质叙述正确的是（　　）
A．能发生氧化反应
B．与H2发生加成反应，必定得一种纯的新有机物
C．能发生加聚反应生成高聚物
D．检验-CHO可用酸性KMnO4溶液

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