【題目】將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物,既能減少它對(duì)環(huán)境的污染,又能實(shí)現(xiàn)廢電池的資源化利用。

Ⅰ. 回收二氯化錳將廢舊鋅錳電池處理,得到含錳混合物,向該混合物加入濃鹽酸并加熱。

1寫(xiě)出MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。

Ⅱ. 錳回收新方法:向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不斷攪拌至無(wú)氣泡為止,其主要反應(yīng)為:2MnOOH + MnO2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 == 3MnSO4 + 4CO2 + 6H2O

2與使用濃鹽酸回收錳相比,新方法的優(yōu)點(diǎn)是_________答1點(diǎn)即可

3欲以MnSO4溶液為原料制備MnCO3,選用的加料方式___________填字母,原因是___________。

已知:KspMnCO3=2.3×10﹣11、Ksp[MnOH2]=2.1×10﹣13

a. 將MnSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中

b. 將MnSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中

c. 將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中

d. 以上三種方式都無(wú)法得到MnCO3

Ⅲ. 現(xiàn)以含錳混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖l所示:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

4MnxZn1﹣xFe2O4元素化合價(jià)為+3,則元素的化合價(jià)為___________。

5活性鐵粉除汞時(shí),鐵粉的作用是_________填“氧化劑”或“還原劑”。

6酸浸時(shí),MnO2與H2SO4、H2O2反應(yīng)的離子方程式為__________________。

7除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液中,帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的。在恒溫下不同pH時(shí),KMnO4溶液對(duì)Hg的單位時(shí)間去除率及主要產(chǎn)物如圖2所示:

①寫(xiě)出pH=10時(shí)KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式________________。

②在強(qiáng)酸性環(huán)境中汞的單位時(shí)間去除率高,其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強(qiáng)外,還可能是__________________。

【答案】12MnOOH+6HCl2MnCl2+Cl2↑+4H2O2

2反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成,不造成二次污染;廢物資源化等2

3c1避免生成MnOH22

4+21)(5還原劑1

6MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O2

73Hg+2MnO4-+4H2O=3Hg2++2MnO2+8OH-2Mn2+作了催化劑2

【解析】

試題分析1+4價(jià)的錳能把濃鹽酸氧化為氯氣,MnOOH與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣和氯化錳、水,其反應(yīng)方程式為2MnOOH+6HCl2MnCl2+Cl2↑+4H2O;

2分析回收工藝的優(yōu)點(diǎn)從可操作性、產(chǎn)品的純度、對(duì)環(huán)境的影響等方面分析,可知工藝流程簡(jiǎn)單;生成CO2和H2O不影響MnSO4純度;反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成,不造成二次污染;廢物資源化等;

3KspMnCO3=2.3×10﹣11、Ksp[MnOH2]=2.1×10﹣13計(jì)算可知,調(diào)節(jié)MnSO4溶液pH至6.0左右,緩慢滴入1Na2CO3溶液,酸性條件下生成MnCO3,而改為向 Na2CO3溶液中緩慢滴加Mn2+溶液,碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng),由Ksp可知,先生成MnOH2,選用的加料方式為:將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中,碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng),避免先生成MnOH2;

4設(shè)Mn元素的化合價(jià)為y,MnxZn1-xFe2O4中Fe元素為+3價(jià),根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,有yx+21-x+3×2-2×4=0,解得y=2,故Mn元素的化合價(jià)為+2價(jià);

5鐵粉具有還原性,能把汞離子還原為汞單質(zhì),所以鐵粉的作用是還原劑

6酸浸時(shí),MnO2與H2SO4、H2O2反應(yīng)的離子方程式為MnO2 + H2O2 + 2H+ = Mn2+ + O2↑+ 2H2O;

7①寫(xiě)出pH=10時(shí)KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式3Hg + 2MnO4- + 4H2O = 3Hg2+ + 2MnO2 + 8OH-

②在強(qiáng)酸性環(huán)境中汞的單位時(shí)間去除率高,其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強(qiáng)外,還可能是Mn2+作了催化劑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和

C.N2Og+NOg = N2g+NO2g H=-139kJ/mol

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Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=aKJ ·mol-1

(1)已知:

Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) H1=+489.0kJ·mol-1

C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) H2=+172.5kJ·mol-1

則a= kJ·mol-1。

(2)冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ,溫度升高后,K值 (填“增大”、“不變”或“減小”)。

(3)在T時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。

Fe2O3

CO

Fe

CO2

甲/mol

1.0

1.0

1.0

1.0

乙/mol

1.0

2.0

1.0

1.0

甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 。

下列說(shuō)法正確的是 (填字母)。

a.若容器內(nèi)氣體密度恒定時(shí),標(biāo)志反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

b.甲、乙容器中,CO的平衡濃度之比為2:3

c.增加Fe2O3可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率

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A. ①②③④ B. ②③⑥⑧

C. ①②⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧

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