常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)填充物用60℃温水溶解,目的是 。
(2)操作A的名称为 。
(3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是 (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。
(4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 。
(5)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。
①当1 mol MnO2参加反应时,共有 mol电子发生转移。
②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出该反应的化学方程式: 。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:
根据上图可知:
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高,汞的吸收率__ _.
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下 强.
实验室中用下列装置制FeCl3,可供选择的试剂有:①MnO2 ②NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液 ④浓硫酸 ⑤浓盐酸。
(1)按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为(填写A—E序号):。
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是。
(3)A装置烧瓶中反应的离子方程式是_________________________。
(4)E中盛装的试剂是____________,其作用是。
(5)停止反应后,还有铁丝剩余。为检验FeCl3生成,并最终得到FeCl3溶液,甲同学设计以下实验步骤:
a.待B装置玻璃管冷却后,将管中物质用水溶解, ①除去不溶物;
b.取少量滤液,滴加 ②溶液,溶液呈现红色,以此检验Fe3+;
c.取少量滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-。
①采取的操作方法是;②中所加试剂为。
(6)乙同学认为甲的实验设计不能最终得到FeCl3溶液,其理由是(写出相应的离子反应方程式)。
你认为还选择下列哪些试剂才能制得较为纯净的FeCl3溶液。
A.KMnO4(H+) |
B.Fe |
C.H2O2 |
D.Cl2 |
E.HNO3
F.盐酸
G.O3
如图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置,实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
(1)试剂A的名称是。
(2)反应的方程式为。
(3)探究铝热反应后固体的性质:将反应后容器中的残余固体置于烧杯中,加入100mL稀硝酸,固体完全溶解,(假设固体全部溶解后溶液体积不变),反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀 HNO3还原为NH4NO3)。向反应后的溶液中缓慢滴加4 mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如图所示:
①写出DE段发生反应的离子方程式:________________。
②求c(HNO3)=。
③B与A的差值为________________。
空气吹出法是最早工业上海水提溴的方法,适合从低浓度含溴溶液提取溴。
(1)Br2单质的颜色为,NaBr的电子式是。
(2)反应①是将Br— 转化为Br2,则反应①的离子方程式是。
(3)通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是。
(4)反应③的离子方程式是,每生成3 mol Br2,转移电子的物质的量是mol。
(5)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中(填字母)。
a.通入HBrb.加入NaBr溶液
c.加入Na2CO3溶液d.加入Na2SO3溶液
实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表:
化合物 |
相对分子质量 |
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解度g/l00g水 |
正丁醇 |
74 |
0.80 |
118.0 |
9 |
冰醋酸 |
60 |
1.045 |
118.1 |
互溶 |
乙酸正丁酯 |
116 |
0.882 |
126.1 |
0.7 |
操作如下:
①在50mL三颈烧瓶中投入几粒沸石,将18.5 mL正丁醇和13.4 mL冰醋酸(过量),3~4滴浓硫酸按一定顺序均匀混合,安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中依次用水洗,10% Na2CO3洗,再水洗,最后转移至锥形瓶并干燥。
③将干燥后的乙酸正丁酯加入烧瓶中,常压蒸馏,收集馏分,得15.1 g乙酸正丁酯。
请回答有关问题:
(1)写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为。
(3)步骤①向三颈烧瓶中依次加入的药品是:。
(4)步骤②中,用 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是。
(5)步骤③在进行蒸馏操作时,若从118℃开始收集馏分,产率偏,(填“高”或“低”)原因是。
(6)该实验生成的乙酸正丁酯的产率是。
为测定已变质的过氧化钠的纯度,设计如下图所示的实验;Q为一具有良好的弹性气球,称取一定量的样品放于其中,按图安装的实验装置打开分液漏斗的活塞,将稀H2SO4滴入气球中。请填空:
(1)Q内发生反应生成_________种气体,其中的反应有_________个氧化还原反应。
(2)为测定反应生成气体的总体积,滴稀H2SO4前必须关闭(填K1、K2或K3,下同)_________,打开_________。
(3)当上述反应停止,将K1、K2、K3处于关闭状态,然后先打开K2,再缓缓打开K1,这时可观察到的现象是_________。
(4)导管a的作用是_________。
(5)b中装的固体试剂是_________,为何要缓缓打开K1_________。
(6)实验结束时量筒I中有x mL水,量筒II中收集到y mL气体,则过氧化钠的纯度是_________(体积折算到标准状况)。