题目内容

10.MnO2和Zn是制造干电池的重要原料,工业上用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和Zn的基本步骤为:
(1)软锰矿、闪锌矿与硫酸共热:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S+2H2O;
(2)除去反应混合物中的不溶物;
(3)电解混合液MnSO4+ZnSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$MnO2+Zn+2H2SO4
下列说法不正确的是(  )
A.步骤(1)中每析出12.8g S沉淀共转移0.4mol电子
B.步骤(1)中ZnS的还原性大于MnSO4的还原性
C.电解时MnO2在阳极处产生
D.硫酸在生产中可循环使用

分析 A.反应中S元素由-2价升高为0;
B.还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
C.电解时阳极发生氧化反应;
D.由(1)、(3)可知,硫酸既参加反应,又从反应中生成.

解答 解:A.反应中S元素由-2价升高为0,则每析出12.8gS沉淀共转移$\frac{12.8g}{32g/mol}$×(2-0)=0.8mol电子,故A错误;
B.步骤(1)中ZnS作还原剂,MnSO4作还原产物,则ZnS的还原性大于MnSO4的还原性,故B正确;
C.电解时Mn元素的化合价升高,发生氧化反应,阳极发生氧化反应,则步骤(3)中电解时MnO2在阳极处产生,故C正确;
D.由(1)、(3)可知,硫酸既参加反应,又从反应中生成,所以硫酸在生产中可循环使用,故D正确;
故选A.

点评 本题考查金属的冶炼和氧化还原反应,明确元素的化合价变化是解答本题的关键,并熟悉氧化还原反应中的概念来解答,题目难度不大.

练习册系列答案
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18.已知2NO2(g)═N2O4(g)△H(298K)=-52.7kJ•mol-1,某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响,做了如下两组实验:
Ⅰ.该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体.
请回答:
(1)由此可知,降低温度,该化学平衡向正(填“正”或“逆”)反应方向移动;
(2)该化学反应的浓度平衡常数表达式为$\frac{[{N}_{2}{O}_{4}]}{[NO]^{2}[{O}_{2}]}$,升高温度,该反应中NO2的转化率将减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
Ⅱ.在三支容积均为30cm3针筒中分别抽入10cm3NO2气体,将针筒前端封闭.
(1)将第二支针筒活塞迅速推至5cm3处,此时气体的颜色变深,一段时间后气体颜色又变浅了,但仍比第一支针筒气体的颜色深.
①推进针筒后颜色变深的原因是气体的体积减小,NO2浓度增大,气体的颜色加深,增大压强,减小气体的体积,平衡向正反应方向移动;
②由此实验得出的结论是增大压强,化学平衡向着气体的系数和减小的方向进行.
(2)将第三支针筒活塞拉至20cm3处,该同学观察到的现象是先变浅后变深;在此过程中,该反应的化学平衡常数将不变 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),NO2的转化率将减小.

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