【题目】酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g水)
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化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为___,电池反应的离子方程式为___。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn___g。(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过___分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、___和_______,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是___,其原理是___。
【题目】某化学实验小组用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应,研究外界条件反应速率的影响,实验操作及现象如下:
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液,再加入1滴3 mol/L硫酸和9滴蒸馏水,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 | 前10 min内溶液紫色无明显变化,后颜色逐渐变浅, 30 min后几乎变为无色 |
II | 向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液,再加入10滴3 mol/L硫酸,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 | 80 s内溶液紫色无明显变化,后颜色迅速变浅,约150 s后几乎变为无色 |
(1)补全高锰酸钾与草酸反应的离子方程式:5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ === 2Mn2+ + ______ +______
(2)由实验I、II可得出的结论是______。
(3)关于实验II中80 s后溶液颜色迅速变浅的原因,该小组提出了猜想:该反应中生成的Mn2+对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验III,验证猜想。
提供的试剂:0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液,0.1 mol/L草酸溶液,3 mol/L硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固体,蒸馏水
① 补全实验III的操作:向试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液,______,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液。
② 若猜想成立,应观察到的实验现象是______。
(4)该小组拟采用如下图所示的实验方案继续探究外界条件对反应速率的影响。
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① 他们拟研究的影响因素是______。
② 你认为他们的实验方案______(填“合理”或“不合理”),理由是______。