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下图是某科技小组,以废旧锌锰干电池为原料,回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的...

下图是某科技小组,以废旧锌锰干电池为原料,回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程:

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(1)灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO2发生了反应生成了少量的MnO,其可能的反应方程式为:            

(2)还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸,写出反应化学方程式:                 ;在该过程中甲同学发现加入硫酸,部分固体溶解只剩余黑色固体,接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水,发现固体也完全溶解了;乙同学在加硫酸后也没有加草酸,他又加入了一定量氨水,无明显变化,测得这时溶液的pH值为9,他接着又加入双氧水,发现黑色固体不减反增,写出导致固体增加的离子方程式:                     ;比较甲、乙两位同学的实验,针对MnO2和H2O2氧化性的强弱你得出的结论是:                           

(3)操作1和操作2相同,其名称是              

(4)硫酸锰转化为碳酸锰的操作是,在60℃下调节pH值后加入碳酸氢铵溶液,直到不再有气泡产生后再加热反应1小时,写出反应的离子方程式:                       

(5)已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2 +2MnOOH ,写出电池的正极反应式              ;电解MnSO4溶液回收锰的阳极的电极反应式:                

 

(1)2MnO2+C2MnO+CO2↑或MnO2+CMnO+CO↑(2分) (2)MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2↑+2H2O(2分) Mn2++H2O2+2NH3·H2O= MnO2↓+2H2O+2NH4+((2分) 酸性条件下氧化性MnO2 >H2O2,碱性条件下氧化性MnO2<H2O2(2分) (3)过滤(1分)(4)Mn2++2HCO3 -=MnCO3↓+CO2↑+H2O(2分) (5)MnO2+ NH4+ +eˉ = MnO(OH)+NH3(2分)、 2H2O - 4eˉ = O2↑+4H+(或4OH--4eˉ=O2↑+2H2O)(2分) 【解析】 试题分析:(1)黑色粉末中含有C单质及MnO2,在灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO2与C发生了反应生成了少量的MnO及C的氧化物,其可能的反应方程式为:2MnO2+C2MnO+CO2↑或MnO2+CMnO+CO↑;(2)MnO2具有氧化性,草酸具有还原性,在酸性条件下发生氧化还原反应,产生MnSO4、CO2和水,根据电子守恒、原子守恒可得反应的方程式是:MnO2+H2C2O4+ H2SO4= MnSO4+ 2CO2↑+2H2O;在碱性条件下,H2O2具有氧化性,可以将Mn2+氧化产生MnO2,使固体的质量增加,则导致固体增加的离子方程式是Mn2++H2O2+2NH3·H2O= MnO2↓+2H2O+2NH4+;比较甲、乙两位同学的实验,针对MnO2和H2O2氧化性的强弱,你得出的结论是:酸性条件下氧化性MnO2>H2O2,碱性条件下氧化性MnO2<H2O2。(3)操作1和操作2都是分离难溶性的固体与可溶性的液体混合物的方法,该方法是过滤;(4)硫酸锰转化为碳酸锰的操作是,在60℃下调节pH值后加入碳酸氢铵溶液,直到不再有气泡产生后再加热反应1小时,该反应的离子方程式是Mn2++2HCO3 -=MnCO3↓+ CO2↑ +H2O;(5)已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2 +2MnOOH ,根据总反应方程式可知,该电池工作时,MnO2在正极上获得电子,发生还原反应,正极的电极反应式是MnO2+ NH4+ +eˉ = MnO(OH)+NH3;电解MnSO4溶液回收锰时,在阳极上OH-在阳极失去电子,发生氧化反应产生氧气,阳极的电极反应式是:4OH- - 4eˉ = O2↑+ 2H2O,也可写为2H2O - 4eˉ = O2↑+4H+。 考点:考查氧化还原反应的方程式、离子方程式和电极反应式的书写的知识。  
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考点分析:
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S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种:

①CS2+3Cl2满分5 manfen5.comCCl4+S2Cl2;②2S+Cl2满分5 manfen5.comS2Cl2.已知S2Cl2中硫元素显+1价,S2Cl2不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低).

反应涉及的几种物质的熔沸点如表:

物质

S

CS2

CCl4

S2Cl2

沸点/℃

445

47

77

137

熔点/℃

113

-109

-23

-77

实验室利用下列装置通过方法①来制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去)。回答下列问题:

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(1)S2Cl2分子中各原子都满足最外层8电子结构,则其电子式为____  ___

(2)实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是__________

(3)D中采用热水浴加热的原因是__________

(4)D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用.这种冷却装置可应用于下列高中化学中_ _____实验。

A.银镜反应          B.制取乙酸乙酯   C.制取溴苯          D.制备乙烯

(5)A装置仪器装配时,整套装置装配完毕后,应先进行气密性检查,再添加试剂.实验完毕,拆除装置时,应先将E中长导管移开液面,目的是__________

(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑蚀不清且生成两种有刺激性气味的气体,出现该现象的原因可用化学方程式表示为____________。实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的浓氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是        。(用离子方程式表示)

 

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氮、碳都是重要的非金属元素,含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。

(1)请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式                     

(2)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+ CO2(g)满分5 manfen5.comFeO(s)+ CO(g),已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图甲所示。

①该反应的逆反应是         (填“吸热”或“放热”)反应。

②T℃、P pa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是           

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A.容器内压强不再变化;

B.混合气体的平均相对分子质量不再变化;

C.v(CO2)= v(FeO)

③T1温度下,向体积为V L的闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为             ,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为                

(3)在恒温条件下,起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应: N2+3H2满分5 manfen5.com2NH3,有关数据及平衡状态特点见下表。

容器

起始投入

达平衡时

2 mol N2

3 mol H2

0mol NH3

1.5mol NH3

同种物质的体积分数相同

a mol N2

b mol H2

0mol NH3

1.2mol NH3

起始时甲容器中的压强是乙容器的           倍。

(4)一定条件下,2.24L(折算为标准状况)N2O和CO的混合气体在点燃条件下恰好完全反应,放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体,其中两种单质的物质的量之比为4:1,请写出该反应的热化学方程式            

 

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羟基扁桃酸是药物合成的重要中间体,它可由苯酚和乙醛酸在一定的条件下反应制得。下列有关说法不正确的是

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A.该反应是加成反应

B.1 mol羟基扁桃酸能与3mol NaOH反应

C.乙醛酸与H2加成的产物能在催化剂作用下形成高分子化合物

D.苯酚和羟基扁桃酸遇上FeCl3溶液都会显色

 

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设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A.将CO2通过Na2O2使其增重a g时,反应中转移电子数为aNA/14

B.将1molCl2通入到水中,则n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)=2NA

C.常温常压下,3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA

D.2.24L的CH4中含有的C—H键数为0.4NA

 

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硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是

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A.CO、SO2、SO3均是酸性氧化物

B.工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉

C.除去与水反应,图示转化反应均为氧化还原反应

D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%

 

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