锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短,大都为一次*电池,用完之后被当作垃圾扔掉。这不仅浪费了宝贵的金属资源,而且...
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锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短,大都为一次*电池,用完之后被当作垃圾扔掉。这不仅浪费了宝贵的金属资源,而且还会产生严重的环境污染。下表是各类电池的综合成分分析结果:
元素 | 锌 | 锰 | 铁 | 铜 | 碳 | 其它 |
质量百分含量 | 13~27 | 14~28 | 23~26 | 0.5~0.7 | 5~6 | 13 |
通过简单的机械处理,将电池中各组分进行最大在限度的分离,从而使整个处理过程得到简化。再分别对锌皮和锰粉(MnO2)进行湿法处理,通过预处理、浸取、净化等工序制出产品。工艺流程如下图:
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | Mn2+ |
pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 | 10.1 |
已知:锌元素与铝元素相似,具有两*。
市售锌锰干电池为碱*电池,电解质溶液为KOH,则其正极反应为 ;
电极总反应方程为 ;
在预处理中,分离铁皮和锌皮的方法是 ,洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,该物质的化学式为 。
二氧化锰生产中,写出加入30%盐*溶解时的离子方程式 ;盐*溶解后回收的渣是 ;
已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2,则第一次加H2O2后调节pH≈5,目的是 ;
实验室中用高锰*钾溶液检验Mn2+时,产生黑*沉淀,该反应的离子方程式为
;
硫*锰在高温条件下可以得到三种氧化物,该热分解的方程式为 。
【回答】
【知识点】常见离子检验、除杂、电化学、离子方程式的书写
【*解析】 1、2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- (1分)
2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2 (1分)
磁选法或用磁铁吸 (1分) Zn2(OH)2CO3 (2分)
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2分) 碳黑(或碳) (1分)
除去Fe2+和Fe3+ (2分)
2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O (2分)
3MnSO4Mn3O4+SO2↑+SO3↑ (2分)
解析:1、锌锰干电池负极为锌,失电子,正极为石墨,二氧化锰得电子生成MnOOH,正极电极反应式:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-;总反应方程式:
2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2;
在预处理中,分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸;洗液加(NH4)2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐,该物质是碱式碳*锌,化学式为Zn2(OH)2CO3;
二氧化锰生产中,加入30%盐*溶解时,生成*化锰和*气,离子方程式为:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O; 盐*溶解后回收的渣是碳黑;
第一次加H2O2后,将亚铁离子氧化成铁离子,调节pH≈5,将铁离子完全沉淀;故目的是除去Fe2+和Fe3+;
高锰*钾溶氧化Mn2+生成黑*的MnO2,方程式:2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O
硫*锰在高温条件下可以得到三种氧化物:氧化锰、二氧化硫、三氧化硫,方程式:
3MnSO4Mn3O4+SO2↑+SO3↑
【思路点拨】本题以碱*锌锰电池为依据考查了电极反应式书写、氧化还原反应方程式书写、分解反应等,注意流程中的信息;难度中等。
知识点:有机物的合成与推断
题型:综合题
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