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.
(每空2分,共16分)铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%-5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。[方案一]
〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是。
〖实验步骤〗
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中。为使其反应完全,则NaOH溶液的体积V ≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[方案二
]
〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01105Pa)的体积。
〖问题讨论〗(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是:a接()()接()()接()(填接口字母,可不填满。)
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开分液漏斗可旋转的活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶中。请你帮助分析原因。
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为最合理的顺序是。
A.等待实验装置冷却![]() |
B.上下移动量筒f,使其中液面与广口瓶中液面相平![]() |
C.上下移动量筒g,使其中液面与广口瓶中液面相平![]() |
D.视线与凹液面的最低点水平读取量筒中水的体积 |
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为_________mL。
假如你是一位企业家,在众多开发海水资源的项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求完成相关问题:
背景材料1:下面所示为海水中各元素含量情况(mg/L)
元素 |
浓度(mg/L) |
元素 |
浓度(mg/L) |
钠 |
10 770 |
氯 |
19 350 |
镁 |
1 290 |
硫 |
885 |
钾 |
380 |
溴 |
67 |
钙 |
400 |
碘 |
0.06 |
背景材料2:部分化学试剂的市场价格
试剂 |
氢氧化钾 |
氢氧化钠 |
氢氧化钙 |
氧化钙 |
价格(元/吨) |
5 238.00 |
2 300.00 |
1 200.00 |
700.00 |
请完成下列问题:
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:加热蒸发海水再加入沉淀剂;
方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案________最合理。
不选方案________的理由是________________________________________________
不选方案________的理由是_______________________________________________
(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。
(3)为了节省成本,考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由__________________________
在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用如图所示的工艺流程生产单质碘:
试回答:
(1)乙、丁中溶质的化学式:乙__________,丁__________。
(2)第④步操作中用稀硫酸浸洗的目的是________(填字母编号)。
A.除去未反应的NO3— | B.除去未反应的I- |
C.除去未反应的Fe | D.除去碱性物质 |
(3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是____________和_________(不要求写具体步骤)。
(4)实验室检验I2的方法是_______________________________________________。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是(用化学方程式表示)__________________________
某化学兴趣小组选用下列实验装置,测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
(1)________→________→________→________→________→________(填字母)。
(2)装置②中发生反应的离子方程式为______________________________;
当装置②中出现________的现象时,立即停止通气。
(3)你认为下列试剂中,可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________(填字母)。
A.酸性KMnO4溶液 | B.NaOH溶液 | C.溴水 | D.氨水 |
(10分)某同学设计了如图所示装置进行石油蒸馏的实验,回答下列有关问题:
(1)指出实验装置中仪器A、B、C、D的名称:
A.________;B.________;C.________;D.________。
(2)指出该同学所设计的实验装置中存在的错误,并给予改正。
(3)实验装置改正后,如何进行气密性检查?