(14分)锌锰废电池可用于生产硫酸锌及碳酸锰,其工艺流程分为预处理、硫酸锌生产线、碳酸锰生产线三部分。其中生产碳酸锰的工艺流程如下:请回答下列问题:(1)锌锰废
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(14分)锌锰废电池可用于生产硫酸锌及碳酸锰,其工艺流程分为预处理、硫酸锌生产线、碳酸锰生产线三部分。其中生产碳酸锰的工艺流程如下:
请回答下列问题: (1)锌锰废电池的回收工艺中,从循环生产角度考虑,上述氢气的来源可以是________。 (2)原料锰粉粗品的主要成分为MnO2和碳,焙烧时一部分MnO2被还原,另一部 分被碳还原,MnO2被还原为一氧化锰。已知:
写出C(s)被MnO2(s)氧化为CO(g)的热化学方程式:________。 (3)50-55时,向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3,反应的化学方程式为MnSO4+
(4)已知三种离子沉淀时的pH范围:Fe3+:2.7~3.7,Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6。步骤②中除去的方法是先在酸性条件下加入_________,将Fe2+氧化为Fe3+,然后再将pH调至_______,使Fe3+沉淀完全。 (5)产品MnCO3溶于硫酸得硫酸锰溶液,电解该溶液可得二氧化锰,写出阳极的电极反应式:_____________。 |
答案
28.(14分)(1)用电池外壳锌皮与硫酸作用生产硫酸锌时的副产物(2分) (2)MnO2(s)+C(s) = MnO(s)+CO(g) △H=+54.2kJ·mol-1 (3分) (3)1; MnCO3↓;1;H2O;1;CO2↑(全对给2分) (4)H2O2(或其他氧化剂)(2分); 3.7~8.6(2分) (5)Mn2++ 2 H2O -2e-= MnO2 +4H+(3分) |
解析
试题分析:(1)该流程中用硫酸浸取的时候可以生成氢气;(2)两个方程式相加再除以2得到所求的方程式,两个△H相加除以2即得反应的△H;(3)该流程的目的是制取碳酸锰,分析反应物相互交换成分后除生成碳酸锰之外,还会生成二氧化碳和水;(4)将 Fe2+氧化为Fe3+,加入氧化剂,还不能引入新的杂质,故需加入双氧水,还原为水,不引入新的杂质,控制pH使铁离子转化为沉淀,锰离子不能转化为沉淀,故需控制pH为3.7~8.6;(5)硫酸锰溶液中的锰离子转化为二氧化锰发生氧化反应,在阳极上发生,故阳极反应为锰离子失去电子结合水中的氧生成二氧化锰和氢离子。 |
举一反三
已知H—H键能为436 kJ·mol-1,N—H键能为391 kJ·mol-1,根据化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH="-92.4" kJ·mol-1,则N≡N键的键能是( )A.431 kJ·mol-1 | B.946 kJ·mol-1 | C.649 kJ·mol-1 | D.896 kJ·mol-1 |
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铁锈的主要成分为Fe2O3· xH2O,已知298K时,由单质生成Fe2O3的ΔH=-824 kJ/mol且ΔH-T?S=-742.4 kJ/mol。计算说明在-150℃的空气中铁是否发生锈蚀? |
含氮废水中的NH4+在一定条件下可与O2发生以下反应: ① NH4+(aq) +O2(g) = NO2-(aq) + 2H+(aq) + H2O(l) ΔH = -273kL/mol ② NO2-(aq) +O2(g) = NO3-(aq) ΔH = -73kL/mol 下列叙述不正确的是A.升高温度,可使①②反应速率均加快 | B.室温下时0.1 mol/L HNO2(aq) pH>1,则NaNO2溶液显碱性 | C.NH4+(aq) + 2O2(g) = NO3-(aq) + 2H+(aq) + H2O(l)ΔH = -346kJ/mol | D.1 mol NH4+在①反应中与1 mol NO2-在②反应中失电子数之比为1:3 |
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关于下列各图的叙述中不正确的是
A.已知CO的燃烧热为283 kJ/mol,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则图甲表示CO和H2O(g)生成CO2和H2的能量变化 | B.某温度下,pH=11的NH3·H2O和pH=1的盐酸等体积混合后(不考虑混合后溶液体积的变化)恰好完全反应,反应后的溶液中NH4+ 、NH3·H2O与NH3三种微粒的平衡浓度之和为0.05 mol·L-1 | C.在常温下,X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如表所示,仅依据K的变化,就可以说明在相同条件下,平衡时X2(从F2到I2)的转化率逐渐降低,且X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 | D.图乙中曲线表示常温下向弱酸HA的稀溶液中加水稀释过程中,的变化情况 |
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人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能、太阳能的转换),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料 | B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应 | C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能 | D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明” |
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