【2015新课标Ⅱ卷理综化学】酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:
溶解度/(g/100g水)
化合物 |
Zn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp近似值 |
10-17 |
10-17 |
10-39 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为:
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g。(已经F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过____分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、______和 ,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为 时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。
经测定乙醇的化学式是C2H6O,由于有机物普遍存在的同分异构现象,推测乙醇的结构可能是下列两种之一。
为测定其结构,应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器,请甲、乙、丙、丁四名同学直接利用如图给定装置进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量(mol) |
氢气的体积(L) |
0.10 |
1.12(标准状况) |
根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用Ⅰ、Ⅱ表示),理由为_______________。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验,结果发现以排到量筒内的水的体积作为生成的H2体积换算成标准状况后都小于1.12 L,如果忽略量筒本身及乙读数造成的误差,那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?________(填“正确”或“不正确”)如果你认为正确,请说明理由,如果你认为不正确,那产生这种情况的原因应该是什么?________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有:①装置气密性要良好
②实验开始前准确确定乙醇的量 ③钠足量 ④广口瓶内水必须充满 ⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。其中正确的有________。(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量,那么他还需知道的数据是_____________。
(5)实验后,四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠的量的关系进行了讨论,如果乙醇的物质的量为n mol,那么对钠的物质的量的取值要求必须是_________________。
下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问题,请你帮忙解决。
在做乙醇与钠反应的实验时,把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内,与钠与水反应相比有所不同:钠没有熔化成小球;钠先沉在试管底;反应后逐渐浮起。小组同学进行讨论,前两点现象解释达成共识。请说出你的看法。
(1)钠没有熔化成小球,因为_________。
(2)钠先沉在试管底,因为__________________。
(3)第三点现象解释存在争议,活动小组的同学形成两种意见:
a.生成的氢气产生浮力所致;
b.生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致。
请你设计一个实验验证a和b说法的合理性。
)实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到55~60 ℃反应,已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示:
熔点 |
沸点 |
状态 |
|
苯 |
5.51 ℃ |
80.1 ℃ |
液体 |
硝基苯 |
5.7 ℃ |
210.9 ℃ |
液体 |
(1)要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是_________。
(2)分离硝基苯和水的混合物的方法是________;分离硝基苯和苯的方法是__________________________。
(3)某同学用如图装置制取硝基苯:
①用水浴加热的优点是_____________________;
②指出该装置的两处缺陷___________________;___________。
实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。其装置如下图所示,试回答下列问题。
(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是
①________;②________;③________;④________。(将下列有关试剂的序号填入空格内)
A.品红溶液 | B.NaOH溶液 |
C.浓H2SO4 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是________________________________。
(3)使用装置②的目的是________________________________。
使用装置③的目的是________________________________。
(4)能说明含有乙烯的现象是________________________________。
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据设计要求回答:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③________。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应________。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是_____________________________________。
(4)E装置的作用是___________________(填编号)。
A.收集气体 | B.吸收氯气 | C.防止倒吸 | D.吸收氯化氢 |
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式________________________________。
(6)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出有机物的最佳方法为________。该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为________(填编号)。
a.CH4 b.CH3Cl c.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4