問題詳情:
**鋅錳乾電池是一種一次電池,外殼爲金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是有碳粉,二氧化錳,
*化鋅和*化銨等組成的填充物,該電池在放電過程產生MnOOH,回收處理該廢電池可以得到多種化工原
料,有關數據下圖所示:
溶解度/(g/100g水)
溫度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列問題:
(1)該電池的正極反應式爲 ,電池反應的離子方程式爲:
(2)維持電流強度爲0.5A,電池工作五分鐘,理論消耗Zn g。(已經F=96500C/mol)
(3)廢電池糊狀填充物加水處理後,過濾,濾液中主要有*化鋅和*化銨,兩者可以通過____分離回收,濾渣的主要成分是二氧化錳、______和 ,欲從中得到較純的二氧化錳,最簡便的方法是 ,其原理是 。
(4)用廢電池的鋅皮製作七水合硫*鋅,需去除少量雜質鐵,其方法是:加入新硫*和雙氧水,溶解,鐵變爲 加鹼調節PH爲 ,鐵剛好完全沉澱(離子濃度小於1×10-5mol/L時,即可認爲該離子沉澱完全)。繼續加鹼調節PH爲 ,鋅開始沉澱(假定Zn2+濃度爲0.1mol/L)。若上述過程不加雙氧水的後果是 ,原因是 。
【回答】
【*】(1)MnO2+e—+H+=MnOOH;Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH (2)0.05g
(3)加熱濃縮、冷卻結晶;鐵粉、MnOOH;在空氣中加熱;碳粉轉變爲CO2,MnOOH氧化爲MnO2 (4)Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分離不開;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
【解析】
試題分析:(1)**鋅錳乾電池是一種一次電池,外殼爲金屬鋅,鋅是負極,電極反應式爲
Zn—2e—=Zn2+。中間是碳棒,碳棒中正極,二氧化錳得到電子,則正極電極反應式爲MnO2+e—+H+=
MnOOH,總反應式爲Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH。
(2)維持電流強度爲0.5A,電池工作五分鐘,則通過的電量是150,因此通過電子的物質的量是
,鋅在反應中失去2個電子,則理論消耗Zn的質量是
。
考點:考查原電池原理的應用、物質的分離與提純等
知識點:高考試題
題型:填空題