**锌锰干电池是一种一次*电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组...
问题详情:
**锌锰干电池是一种一次*电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可以得到多种化工原料。有关数据如下表所示:
溶解度/(g/100 g水)
温度/ ℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
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________________________________________,
(2)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、C和MnOOH,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是_______,
(3)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,加碱调节至pH为________时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全,若上述过程不加H2O2后果是__________原因是_____________________。
【回答】
【*】 (1). MnO2+H++e-=MnOOH (2). 空气中加热 (3). 2.7 (4). Zn2+ 和Fe2+ 分离不开 (5). Fe(OH)2 和 Zn(OH)2的Ksp相近
【解析】
【分析】
(1)**锌锰干电池中MnO2在**环境下被还原为MnOOH,据此写出及反应方程式;
(2)滤渣中的不溶物主要是MnO2、碳粉和MnOOH。欲得到纯净的MnO2,最简便的方式就是灼烧该混合物;
(3)在溶液中加入稀硫*后,铁溶解变为二价铁,加入过氧化*后,二价铁被氧化为三价铁,因此铁在溶液中存在形式主要是铁离子,当铁的离子浓度为1×10-5 mol·L-1时,根据题中所给溶度积数据,求出c(OH-),进而求出溶液的pH;若不添加过氧化*将二价铁氧化为三价铁,则溶液中含有大量的二价铁离子,而根据题中溶度积数据,*氧化亚铁和*氧化锌的溶度积常数相近,加入碱后二者均会析出,据此进行分析;
【详解】(1)**锌锰干电池的反应物为MnO2、H+等,生成物为MnOOH ,故其正极反应式为:MnO2+H++e-=MnOOH;
综上所述,本题*是:MnO2+H++e-=MnOOH。
(2)根据溶解度表可知,在温度较高时,*化锌和*化铵的溶解度相差较大,因此可以通过加热溶液,冷却结晶利用二者溶解度的差异的方法将二者分离;滤渣中不溶物主要是MnO2、碳粉和MnOOH。欲得到纯净的MnO2,最简便的方式就是灼烧该混合物,发生反应C+O2=CO2和4MnOOH+O2= 4MnO2+2H2O,最终只留下MnO2。
综上所述,本题*是:空气中加热。
(3)在溶液中加入稀硫*后,铁溶解变为二价铁,加入过氧化*后,二价铁被氧化为三价铁,因此铁在溶液中存在形式主要是铁离子,当铁的离子浓度为1×10-5 mol·L-1时,根据题中所给溶度积数据,c(Fe3+)×c3(OH-)=Ksp,1×10-5 mol·L-1×c3(OH-)=10-39,c3(OH-)=10-34,c(OH-)=10-11.3,所以*离子的物质的量浓度为10-2.7,计算得到溶液的pH约为2.7;若不添加过氧化*将二价铁氧化为三价铁,则溶液中含有大量的二价铁离子,而根据题中溶度积数据,*氧化亚铁和*氧化锌的溶度积常数相近,加入碱后二者均会析出,Zn2+ 和Fe2+ 分离不开,使产物中含有杂质。
综上所述,本题*是:2.7 ,Zn2+ 和Fe2+ 分离不开,Fe(OH)2 和 Zn(OH)2的Ksp相近。
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
-
下列离子方程式的书写正确的是( )A.过量C02通入*氧化钙溶液中:CO2+OH﹣═HCO3﹣B.Na202...
问题详情:下列离子方程式的书写正确的是()A.过量C02通入*氧化钙溶液中:CO2+OH﹣═HCO3﹣B.Na202加入H2180中:2Na2O2+2H218O═4Na++4OH﹣+18O2↑C.硅与***的反应:Si+4H++4F﹣═SiF4↑+2H2↑D.水玻璃中通人过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O═2Na++CO32﹣+H2SiO3【回答】【考点】离子方程...
-
反比例函数与直线相交于点点的横坐标为,则此反比例函数的解析式为( ) A. ...
问题详情:反比例函数与直线相交于点点的横坐标为,则此反比例函数的解析式为( ) A. B. C. D.【回答】C;知识点:反比例函数题型:选择题...
-
Formanycitiesintheworld,thereisnoroomtospreadoutfurthe...
问题详情: Formanycitiesintheworld,thereisnoroomtospreadoutfurther, NewYorkisanexample. A.forwhich B.inwhich C.ofwhich D.fromwhich【回答】 C知识点:定语从句题型:选择题...
-
可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微...
问题详情:可吸入颗粒物(指空气动力学直径小于10微米的颗粒物,表示为PM10。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物)是*市大气的一种主要污染物,它们虽然在大气中的含量很少,但是它对环境和人体的危害都很大。回答3-4题。3.读*市2003年1月16...
相关文章
- 日常使用的干电池是一种锌锰电池,它的构造是:负极为锌做的圆筒,正极是一根碳棒,它的周围被二氧化锰,碳粉和*化铵...
- 以锌锰废电池中的碳包(含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质)为原料回收MnO2的工艺流程如下:I.将碳包中...
- (1)**锌锰干电池是一种一次*电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4C...
- 锰锌干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+...
- 碱*锌锰干电池(内部填充物为锌粉、碳粉、KOH、MnO2等)是目前应用广泛的家用电池,在使用过程中会转化为*氧...
- **锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,*化锌和*化铵等组成的填充物...
- 日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)...
- 日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸...
- 普通锌锰干电池的构造如图所示,其电池反应的方程式为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2...
- 日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2),...