问题详情:
**锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,
*化锌和*化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原
料,有关数据下图所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃ 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*化锌和*化铵,两者可以通过____分离回收,滤渣的主要成分是二氧化锰、______和 ,欲从中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是 ,其原理是 。
(4)用废电池的锌皮制作七水合硫*锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入新硫*和双氧水,溶解,铁变为 加碱调节PH为 ,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PH为 ,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加双氧水的后果是 ,原因是 。
【回答】
【*】(1)MnO2+e—+H+=MnOOH;Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH (2)0.05g
(3)加热浓缩、冷却结晶;铁粉、MnOOH;在空气中加热;碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2 (4)Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分离不开;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
【解析】
试题分析:(1)**锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,锌是负极,电极反应式为
Zn—2e—=Zn2+。中间是碳棒,碳棒中正极,二氧化锰得到电子,则正极电极反应式为MnO2+e—+H+=
MnOOH,总反应式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则通过的电量是150,因此通过电子的物质的量是
,锌在反应中失去2个电子,则理论消耗Zn的质量是
。
考点:考查原电池原理的应用、物质的分离与提纯等
知识点:高考试题
题型:填空题