市售一次电池品种很多,碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理,可以获得MnO2及其他副产品,其工艺流程如下:
已知:“锰粉”的主要成分有MnO2、Zn(OH)2、MnOOH、碳粉,还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下,生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Zn(OH)2 |
Mn(OH)2 / Mn(OH)3 |
开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
5.7 |
8.3 |
完全沉淀pH (c≤1.0×10-5mol/L) |
3.7 |
9.6 |
8.0 |
8.8 |
(1)加入NaOH溶液调节pH=8.0,目的是______________________________;计算常温下Zn(OH)2的溶度积常数Ksp[Zn(OH)2]=____________________。
(2)写出滤液2中的Mn2+变成MnO2的离子方程式_______________________________。
(3)写出滤渣B与稀硫酸在pH=5时反应的化学方程式______________________________。
(4)工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
(5)MnO2常用来制取KMnO4。在一定条件下将MnO2氧化为K2MnO4,然后用铁作阴极、铂作阳极电解K2MnO4溶液得到KMnO4。电解K2MnO4溶液的总反应方程式为______________________。
铝土矿的主要成分是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2等杂质。
Ⅰ.从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示:
(1)试剂A是;
(2)向溶液a中通入过量的CO2,将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3,该方案的缺点是。
Ⅱ.电解熔融的氧化铝可制备金属铝
(3)写出电解的化学方程式。
Ⅲ.新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备
(4)①氧化铝高温还原法:Al2O3 +C+N2AlN+CO(配平)
②氯化铝与氨气高温合成法:AlCl3+NH3AlN+3HCl
(5)方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中,正确的是。
A.方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定,反应时破坏化学键需要消耗更多能量
B.方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中
C.两种方法中氮化铝均为还原产物
(1)某恒温恒容容条件下的可逆反应:△H<O,起始充入amol N2、bmol H2,达到平衡后,N2、H2、NH3的物质的量分别为1 mol、3 mol、10 moL,回答下列问题:
①a=___________,b=___________。
②平衡后,再充入5 mol NH3,化学平衡将向__________移动(填“左”或“右”或“不移动”),再达新平衡时N2的百分含量_______(填“>”、“<”、“=”)原平衡时N2的百分含量;
③平衡后若升高温度,则平衡向________(填“向左”或“向右”)方向移动;若增加压强,则平衡向________(填“向左”或“向右”)方向移动。
(2)某恒温恒压条件下的可逆反应:,起始充入1 mol N2、
3 molH2、16 mol NH3,容器的容积为VL。达到平衡后,N2、H2、NH3的物质的量分别为amol、b mol、cmol,此时容器的容积为.1VL,回答下列问题:
①起始时反应速率v(正)____(填“>”、“<”、“=”)v(逆)。
②平衡时a=________,b=_______。
③若平衡后再充入3.6 mol NH3,重新建立平衡时容器的容积为_____________L。
A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同。(已知:)
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________(填“>”、“<”、“=”)v(B);若打开活塞K2,气球B将 ________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,N02的转化率将________(填“增大”、“减小”、“不变”);若通入等量的Ne气,则达到平衡时,A中的NO2转化率________ ,B中的NO2转化率将________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上—个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,_____________________中的颜色较深。
(4)若在容器A中充入4.6g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时的N2O4物质的量为_______________。
高温下,炼铁高炉中存在下列平衡:
回答下列问题:
(1)写出该反应的平衡常数表达式_______________________________________。
(2)升高温度,该反应的平衡常数K值将__________(填“增大”、“减小”、“不变”),平衡体系中固体的质量将__________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)已知11OO℃时该反应的平衡常数K=0.263。在1100℃时,测得高炉中。此时该的化学反应速度是v(正)___________(填“>”、“<”、“=”)v(逆),原因是_________________________________________________________________________。
(4)保持高炉温度为1100℃,向高炉中补充大量的空气,重新达到平衡后,该反应的平衡常数K值 __________(填”>”、“<”、“=”)0.263。
800℃时,在2L密闭容器内充入0.50 mol NO和0.25 mol O2,发生如下反应:。体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)能说明该反应已达到平衡状态的____________。
A.V(NO2)正="V" (O2)逆B.容器内压强保持不变
C.V(NO)逆="2v" (O2)正 D.容器内气体颜色不变
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是___________。
A.适当升高温度 B.缩小反应容器的体积
C.增大O2的浓度D.选择高效催化剂
(3)前2s内氧气的消耗速率为__________。