题目内容

废旧电池进入环境后,对人体带来一系列的致畸、致癌、致变等危害。废电池中主要有铜帽(含Cu、Zn)、锌壳、铁片、石墨、填充物(MnO2、NH4Cl),对废旧电池进行资源化处理的工艺流程如下:

(1)操作A的名称为                  ,滤渣的成分为                 。

(2)填充物用60℃温水溶解,目的是为了加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是                                                                 。

(3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示)                   。铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去,除去H2O2的简便方法是              。

(4)碱性锌锰电池的电解质为KOH,总反应为:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为                     。

 

【答案】

(14分)(1)过滤(2分)    MnO2(2分)

(2)防止高温下NH4Cl分解(2分,其它合理解释也给分)

(3)①Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O(3分,不配平扣1分,化学式错不给分)

②加热(2分)

(4)Zn-2eˉ+2OHˉ==Zn(OH)2(3分)

【解析】

试题分析:(1)根据混合物分离提纯的方法可知,得到滤渣和滤液的方法是过滤,则操作A的名称为过滤或趁热过滤,用60℃温水溶解MnO2、NH4Cl的混合物,得到的滤渣是MnO2,为了防止冷却时结晶析出NH4Cl,加入的蒸馏水需过量,且最好趁热过滤;(2)首先,NH4Cl是强酸弱碱盐,温度太高促进其彻底水解,变为受热易分解的NH3•H2O和易挥发的HCl,降低NH4Cl的产率;其次,温度太高,NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体;(3)Cu是氢后金属,不能直接溶于稀硫酸,过氧化氢是常见的氧化剂,在酸性条件下能溶解铜单质,根据化合价升降总数相等、铜硫氢等原子守恒可得:Cu+H2O2+H2SO4==CuSO4+2H2O;除杂试剂需过量,过量试剂需除去,双氧水受热依分解,硫酸铜可以催化其分解,因此加热是除去过氧化氢的简便方法;而加入过量的锌灰(Zn)可以除去Cu2+、过量的稀硫酸,过滤得到的滤渣为海绵铜(Cu),滤液为硫酸锌溶液,以滤液为原料可以制备ZnO;(4)根据总反应式中化合价升高的元素可知,负极的主要反应物→产物为:Zn→Zn(OH)2;由化合价升高总数等于失去电子数可得:Zn-2eˉ→Zn(OH)2;根据电荷守恒和原子守恒可知,负极反应式为Zn-2eˉ+2OHˉ==Zn(OH)2。

考点:考查废旧电池处理的化工流程题,涉及化学实验基本操作、铵盐的主要性质、铜的主要性质、过氧化氢的主要性质、负极反应式等知识。

 

练习册系列答案
相关题目

(15分)锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害。对废旧电池进行资源化处理显得非常重要。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)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_________________________________________________________。

(2)填充物用60℃温水溶解,目的是加快溶解速率,但必须控制温度不能太高,其原因是___________。

(3)操作A的名称为_____________ 。

(4)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=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。

①当1 mol MnO2参加反应时,共有___________mol电子发生转移。

②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出其反应的化学方程式:________________。

(5)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_______________________________(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。

(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:

根据上图可知:

①pH对Hg吸收率的影响规律是__________________________________________________.

②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是_____________________________________.

 

化学和环境保护、食品营养、材料应用等密切相关。

(1)防治环境污染、改善生态环境已成为全人类的共识。

①下列各项中,完成空气质量报告时不需要监测的是           (填字母)。

A.可吸入颗粒物的浓度

B.二氧化氮的浓度

C.二氧化碳的浓度

②下列做法中不利于改善环境质量的是        (填字母)。

A.将废旧电池进行深埋处理

B.充分利用太阳能等清洁能源

C.给汽车加装尾气催化净化装置

③工业废水需处理达标后才能排放。轧钢厂排出的废水主要是含盐酸的酸性废水,处理此废水可采用的方法是         (填字母)。

A.沉淀法     B.中和法     C.氧化还原法

(2)营养平衡、合理用药是保证人体健康和生活质量的重要途径。

①人体需要的营养素主要有糖类、       、蛋白质、无机盐、维生素和水。在氢、钠、铁这三种元素中,属于人体生命活动必需微量元素的是         。

②下列物质中,具有解热镇痛疗效的是          (填字母)。

A.氨基酸      B.阿斯匹林      C.青霉素

③有些药片常用淀粉作为黏合剂,淀粉进入人体后在人体内酶的催化作用下逐步水解,最终转化为         (填物质的名称)。维生素C能防治坏血病并具有还原性,验证维生素C有还原性可以使用淀粉溶液和           试剂共同完成。

(3))材料是人类社会发展的物质基础,材料科学的发展离不开化学。

①陶瓷、水泥和普通玻璃都是生活中最常见的材料,它们属于          (填字母)。

A.金属材料      B.无机非金属材料       C.有机高分子材料

制造普通玻璃时,需要的主要原料有纯碱、石灰石和        (填化学式)。

②钢铁制品在潮湿的空气中发生          (填“化学”或“电化学”)腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。硬铝(一种铝合金)是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,和纯铝相比,硬铝的强度      (填“低”、“高”或“无法确定”),具有较强的抗腐蚀能力。

③在尼龙、棉花、涤纶这三种物质中,属于天然纤维的是        。橡胶是制造轮胎的重要原料,天然橡胶通过          (填“硫化”、“氧化”或“老化”)措施可增大其强度、弹性和化学稳定性等。“白色污染”已成为当今社会的一大公害,“白色污染”主要是        (填“废塑料制品”、“废橡胶制品”或“生活垃圾”)造成的。

 

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