(14分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,还有少量的FeCI2和炭粉,用A制备高纯MnCO3,的流程图如下。(1)碱
题型:不详难度:来源:
(14分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2,还有少量的FeCI2和炭粉,用A制备高纯MnCO3,的流程图如下。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126020011-55564.jpg) (1)碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。 (2)第Ⅱ步操作的目的是________________________。 (3)第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂,除去Zn2+的离子方程式为____________________。 (已知:Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24) (4)为选择试剂X,在相同条件下,分别用5 g黑色物质M进行制备MnSO3的实验,得到数据如右表:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126020012-66674.jpg) ①试剂x的最佳选择是_________。 ②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的主要成分反应的化学方程式为_________。 (5)已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作: 第Ⅴ步系列操作可按一下流程进行:请补充完成操作:(第Ⅴ步系列操作中可供选用的试剂: 、乙醇)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126020012-74677.png) 操作1:___________________;操作2:过滤,用少量水洗涤2~3次 操作3:检测滤液,表明SO42-已除干净; 操作4:___________________; 操作5:低温烘干。 (6)操作1可能发生反应的离子方程式 |
答案
(14分,每空2分) (1)Zn (2)除去碳粉 (3)Zn2++MnS=ZnS+Mn2+ (4)①30%的过氧化氢 ②H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑ (5)加入NaHCO3,控制pH<7.7; 用少量无水乙醇洗涤2~3次 (6)Mn2++2 HCO3-= MnCO3↓+H2O+CO2↑ |
解析
试题分析:(1) 碱性锌锰干电池中,锌比锰活泼,所以负极材料是Zn; (2)第I步操作水浸后,溶于水的NH4CI、ZnCI2可除去,而碳粉不溶于水,所以第Ⅱ步操作的目的是除去碳粉; (3)第Ⅳ步操作中加入MnS目的是利用沉淀的转化除去Zn2+,使MnS转化为更难溶的ZnS,离子方程式为Zn2++MnS=ZnS+Mn2+ (4)①根据表中数据选择30%的过氧化氢得到的MnSO4的质量最多,所以选择30%的过氧化氢; ②根据表可知,过氧化氢是把二氧化锰转化为硫酸锰,本身被氧化为氧气,化学方程式为H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑ (5)最终产物是碳酸锰,所以第一步应加入NaHCO3,调节pH值使之小于7.7,防止氢氧化锰生成;MnCO3潮湿时易被空气氧化,所以水洗完后再用用少量无水乙醇洗涤2~3次以除去碳酸锰表面的水分; (6)操作1目的是生成碳酸锰的沉淀,所以可能发生反应的离子方程式Mn2++2 HCO3-= MnCO3↓+H2O+CO2↑ |
举一反三
14 分苯甲酸乙酯(C9H10O2)别名为安息香酸乙酯。 它是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。其制备方法为:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126020008-46046.png) 已知:
名称
| 相对分子质量
| 颜色,状态
| 沸点(℃)
| 密度(g·cm-3)
| 苯甲酸*
| 122
| 无色片状晶体
| 249
| 1.2659
| 苯甲酸乙酯
| 150
| 无色澄清液体
| 212.6
| 1.05
| 乙醇
| 46
| 无色澄清液体
| 78.3
| 0.7893
| 环己烷
| 84
| 无色澄清液体
| 80.8
| 0.7318
| 已知:苯甲酸在100℃会迅速升华。 实验步骤如下: ①在圆底烧瓶中加入4.0g苯甲酸,10 mL 95%的乙醇(过量),8mL 环己烷以及3 mL 浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按右图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126020008-12623.png) ②反应一段时间,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。 ③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。 ④检验合格,测得产品体积为2.3mL。 回答下列问题: (1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。 A.25 mL B.50 mL C.100 mL D.250 mL (2)步骤①加入沸石的作用是 。如果加热一段时间后发现忘记加沸石,应该采取的正确操作是: (3)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是 (4)步骤③加入Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因 ; (5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须 (6)计算本实验的产率为 。 |
下列实验能达到目的的是A.用AgNO3溶液鉴别NaCl和Na2SO4 | B.除去苯中少量苯酚,向混合物中加入足量的NaOH溶液后过滤 | C.将碘水和CCl4倒入分液漏斗,振荡后静置,可将碘萃取到CCl4中 | D.用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度 |
|
(本题共16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126015959-12996.png) 已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质
| Mn(OH)2
| Co(OH)2
| Ni(OH)2
| MnS
| CoS
| NiS
| Ksp
| 2.1×10-13
| 3.0×10-16
| 5.0×10-16
| 1.0×10-11
| 5.0×10-22
| 1.0×10-22
| (1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是 。 (2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是 ,加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,以除去Fe3+。 (3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 。 (4)步骤Ⅳ中,在 (填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 。 (5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。为了将Mn2+降到1.0×10-9mol/L,则c(Na2S)至少是 mol/L。 |
利用下表提供的实验器材(规格和数量不跟)能完成相应实验的是
选项
| 实验器材(省略夹持装置)
| 相应实验
| A
| 烧杯、玻璃棒、短颈玻璃漏斗
| 苯甲酸的重结晶
| B
| 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗
| 用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI
| C
| 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
| 用固体NaCl配制0.5 mol/L NaCl溶液
| D
| 烧杯、玻璃棒、胶头滴管
| 用盐酸除去BaSO4中少量BaCO3
|
|
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质.为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按图所示步骤进行操作.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200126/20200126015951-11577.png) 回答下列问题: (1)起始滤液的pH 7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是 . (2)试剂I的化学式为 ,①中发生反应的离子方程式为 . (3)试剂Ⅱ的化学式为 ,②中加入试剂Ⅱ的目的是 ; (4)试剂Ⅲ的名称是 ,③中发生反应的离子方程式为 ; (5)某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol•L﹣1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为 .(列式并计算结果) |
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