6．廢舊堿性鋅錳干電池內(nèi)部的黑色物質(zhì)A主要含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2，還有少量的FeCl2和炭粉，用A制備高純MnCO3，的流程圖如下．

（1）堿性鋅錳干電池的負(fù)極材料是Zn（填化學(xué)式）．
（2）第Ⅱ步操作的目的是除去碳粉．
（3）第Ⅳ步操作是對濾液a進(jìn)行深度除雜，除去Zn2+的離子方程式為Zn2++MnS=ZnS+Mn2+．（已知：Ksp（MnS）=2.5×10-13，Ksp（ZnS）=1.6×10-24）
（4）為選擇試劑X，在相同條件下，分別用5g 黑色物質(zhì)M進(jìn)行制備MnSO3的實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)編號試劑XMnSO4/g
1鋅粉2.3595
2鐵粉2.7184
3硫化亞鐵2.9911
430%過氧化氫3.7349
①試劑x的最佳選擇是30%過氧化氫．
②第Ⅲ步中用選出的最佳試劑X與M的主要成分反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑．
（5）已知：MaCO3難溶于水和乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn（OH）2開始沉淀時(shí)pH為7．請補(bǔ)充完成以下操作：
第Ⅴ步系列操作可按一下流程進(jìn)行：請補(bǔ)充完成操作：（第Ⅴ步系列操作中可供選用的試劑：NaHCO3、乙醇）

操作1：加入NaHCO3，控制pH＜7.7；
操作2：過濾，用少量水洗滌2～3次
操作3：檢測濾液，表明SO42-已除干凈；
操作4：用少量無水乙醇洗滌2～3次；
操作5：低溫烘干．
（6）操作1可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑．

分析 （1）堿性鋅錳干電池中失電子的為負(fù)極；
（2）MnO2和碳粉均不能溶于水，除去碳粉可以加熱；
（3）根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化分析；
（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知用30%過氧化氫生成的MnSO4最多；
②在酸性條件下30%過氧化氫與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，根據(jù)原子守恒和電子守恒分析；
（5）MnSO4溶液操作1為加入碳酸氫鈉溶液，生成MnCO3沉淀；過濾，用少量水洗滌2～3次；然后檢驗(yàn)是否洗滌干凈；由于MaCO3難溶于水和乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，再用少量乙醇洗滌濾渣；低溫烘干得到純凈的MnCO3；
操作1：加入NaHCO3調(diào)節(jié)pH，不能生成Mn（OH）2沉淀；
操作4：MaCO3難溶于水和乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，所以用無水乙醇洗滌；
（6）硫酸錳與NaHCO3反應(yīng)生成碳酸錳和二氧化碳．

解答 解：（1）堿性鋅錳干電池中失電子的為負(fù)極，則鋅為負(fù)極，故答案為：Zn；
（2）MnO2和碳粉均不能溶于水，過濾得到的濾渣為MnO2和碳粉，除去碳粉可以加熱，所以第Ⅱ步操作加熱的目的是除去碳粉，故答案為：除去碳粉；
（3）已知：Ksp（MnS）=2.5×10-13，Ksp（ZnS）=1.6×10-24，MnS可以轉(zhuǎn)化為ZnS，所以除去Zn2+可以用MnS，其離子方程式為：Zn2++MnS=ZnS+Mn2+；
故答案為：Zn2++MnS=ZnS+Mn2+；
（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知用30%過氧化氫生成的MnSO4最多，所以試劑x的最佳選擇是30%過氧化氫；故答案為：30%過氧化氫；
②在酸性條件下30%過氧化氫與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，H2O2中O元素的化合價(jià)升高生成O2，其反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑；
故答案為：MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑；
（5）MnSO4溶液中加入碳酸氫鈉溶液，生成MnCO3沉淀；過濾，用少量水洗滌沉淀2～3次；然后檢驗(yàn)是否洗滌干凈；由于MaCO3難溶于水和乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，再用少量乙醇洗滌濾渣；最后低溫烘干得到純凈的MnCO3；
操作1：若要把MnSO4轉(zhuǎn)化為MnCO3，要加入NaHCO3，pH應(yīng)該小于7.7，防止生成Mn（OH）2沉淀，故答案為：加入NaHCO3，控制pH＜7.7；
操作4：MnCO3難溶于水和乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，則洗滌沉淀時(shí)不能用水，所以用無水乙醇洗滌，故答案為：用少量無水乙醇洗滌2～3次；
（6）硫酸錳與NaHCO3反應(yīng)生成碳酸錳和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，故答案為：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的分離提純實(shí)驗(yàn)操作，涉及原電池原理、物質(zhì)的分離、沉淀的轉(zhuǎn)化、氧化還原反應(yīng)、洗滌操作等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯A(chǔ)知識的應(yīng)用能力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)．通過測定反應(yīng)過程中方程的熱量可計(jì)算中和熱，回答下列問題：
（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒．
（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是保溫，減少熱量散失．
（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“無影響”）
（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol/L鹽酸跟60mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量不相等，（填“相等”或“不相等”），所求中和熱相等，（填“相等”或“不相等”），簡述理由因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的熱量，與酸堿的用量無關(guān)．
（5）實(shí)驗(yàn)中改用8.0mL 15mol/L濃硫酸溶液跟60mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)（4）相比，所求中和熱偏�。ㄌ睢捌蟆薄ⅰ捌　被颉盁o影響”）簡述理由：濃硫酸稀釋時(shí)放出熱量．
（6）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L醋酸跟60mL 0.55mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)（4）相比，所求中和熱偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）簡述理由：醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．某W固體可能有①CuCl2②AlCl3③NaNO2④NH4Cl⑤AgNO3⑥FeCl2⑦NaOH中的一種或幾種組成，現(xiàn)有某學(xué)習(xí)興趣小組對此W固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究分析，得到如下的實(shí)驗(yàn)流程，則對原W固體組成的分析不正確的是（　�。�
A．一定不存在③⑥B．可能存在①②C．一定存在①④⑦D．至少存在④⑤⑦

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

14．抗氧劑亞硫酸鈉可利用硫酸工業(yè)的爐氣和尾氣與純堿反應(yīng)來制取，生產(chǎn)流程如圖1：

己知：①爐氣、尾氣中均含有SO2、水蒸氣等；②“混合反應(yīng)”中還溶解有少量Fe2O3、MgO等礦塵．
（1）“混合反應(yīng)”中純堿（Na2CO3）參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑（或2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2↑）（任寫一個(gè)）．
（2）用NaOH“除雜”時(shí)，主要的離子方程式為：Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓（或Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓或HSO3-+OH-=SO32-+H2O））（任寫一個(gè)）．
（3）通過“操作I”可以得到亞硫酸鈉晶體，其操作過程包括：加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（寫出主要步驟名稱）及洗滌、干燥．
（4）硫酸生產(chǎn)中爐氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）．研究發(fā)現(xiàn)，SO3的體積分?jǐn)?shù)（SO3%）隨溫度（T）的變化如圖2中曲線I所示．
下列判斷正確的是AC（填序號）．
A．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．曲線I上A、C兩點(diǎn)反應(yīng)速率的關(guān)系是：υA＞υC
C．反應(yīng)達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，2υ正（O2）=υ逆（SO3）
D．已知V2O5的催化效果比Fe2O3好，若I表示用V2O5催化劑的曲線，則Ⅱ是Fe2O3作催化劑的曲線．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑．以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程．

（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑．其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是a（填代號）．
a．84消毒液（NaClO溶液）    b．苯酚    c．二氧化硫    d．75%酒精
（2）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有KOH、MnO2（寫化學(xué)式）．
（3）若不考慮物質(zhì)循環(huán)和制備過程中的損失，則1molMnO2可制得$\frac{2}{3}$mol KMnO4．
（4）該生產(chǎn)中需要純凈的CO2氣體．若實(shí)驗(yàn)室要制備純凈的CO2，所需試劑最好選擇（選填代號）cd
a．石灰石    b．稀HCl   c．稀H2SO4    d．小蘇打
（5）操作I的名稱是過濾；操作Ⅱ根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在溶解度（填性質(zhì)）上的差異，采用濃縮結(jié)晶（填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．某實(shí)驗(yàn)小組用圖所示裝置制備一硝基甲苯（包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯）：
反應(yīng)原理：
實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)：
密度g•cm-3沸點(diǎn)/℃溶解性
甲苯0.866110.6不溶于水，易溶于硝基甲苯
對硝基甲苯1.286237.7不溶于水，易溶于液體烴
鄰硝基甲苯1.162222不溶于水，易溶于液體烴
實(shí)驗(yàn)步驟：①濃硫酸與濃硝酸按體積比1：3配制混合溶液（即混酸）共40mL；
②在三頸瓶中加入13g甲苯（易揮發(fā)），按圖所示裝好藥品和其他儀器；
③向三頸瓶中加入混酸；
④控制溫度約為50℃，反應(yīng)大約10min，三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn)；
⑤分離出一硝基甲苯，經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15g．
請回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)前需要在三頸瓶中加入少許沸石（或碎瓷片），目的是防止爆沸．
（2）冷凝管的作用是冷凝回流；冷卻水從冷凝管的a（填“a”或“b”）端進(jìn)入．
（3）儀器A的名稱是分液漏斗，使用該儀器前必須進(jìn)行的操作是檢查是否漏液．
（4）分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下：

其中，操作1的名稱為分液，操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計(jì)、錐形瓶、牛角管（尾接管）和蒸餾燒瓶、冷凝管．
（5）本實(shí)驗(yàn)中一硝基甲苯的產(chǎn)率為77.5%（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

18．有MgCl2、Al2（SO4）3的混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到的沉淀量與加入的NaOH溶液的關(guān)系如圖所示，則溶液中Cl-與SO42-之比為（　　）
A．2：3B．1：3C．3：2D．2：1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝，處理有氰電鍍的廢水時(shí)，可在催化劑TiO2 作用下，先用 NaClO將CN-離子氧化成CNO-，再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2．環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明處理方法的有效性，并通過測定二氧化碳的量確定CN-被處理的百分率．將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN-的濃度為0.05mol•L-1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段時(shí)間后，打開橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，關(guān)閉活塞．
（1）甲中反應(yīng)的離子方程式為CN-+ClO-═CNO-+Cl-，乙中反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O．
（2）乙中生成的氣體除N2和CO2 外，還有 HCl及副產(chǎn)物Cl2 等．丙中加入的除雜試劑是飽和食鹽水，其作用是除去HCl氣體，丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是去除Cl2，裝有堿石灰的干燥管的作用是防止空氣中CO2進(jìn)入戊中影響測定準(zhǔn)確度．
（3）戊中盛有含Ca（OH）20.02mol的石灰水，若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82g沉淀，則該實(shí)驗(yàn)中測得CN-被處理的百分率等于82%．該測得值與工業(yè)實(shí)際處理的百分率相比總是偏低，簡要說明可能的原因①裝置乙、丙、丁中可能滯留有CO2，②CO2產(chǎn)生丁速度較快未與戊中丁澄清石灰水充分反應(yīng)，③Cl2、HCl在丙、丁中未吸收完全．請?zhí)岢鲆粋�(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議（ 要有可操作性，且操作簡單）建議一：不將甲中溶液一次全部加入乙中，改為分次加入，控制CO2的產(chǎn)生速度；
建議二：乙中瓶塞改為三孔塞，增加丁那個(gè)孔中插入一根導(dǎo)管到液面以下，反應(yīng)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ氤O2的空氣，使裝置中滯留的CO2盡可能多到與Ca（OH）2反應(yīng)．
建議三：將戊中澄清石灰水改為濃度較大到NaOH溶液，反應(yīng)結(jié)束后戊中加入足量CaCl2后測沉淀質(zhì)量等．．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．有Al2（SO4）3和Na2SO4的混合溶液VL，將它均分成兩份．一份滴加氨水，使Al3+離子完全沉淀；另一份滴加BaCl2溶液，使SO42-離子完全沉淀．反應(yīng)中消耗a mol NH3•H2O、b mol BaCl2．據(jù)此得知原混合溶液中的c（Na+）（mol/L）為（　�。�
A．$\frac{4b-2a}{V}$B．（2b-2a）/VC．（2b-a）/VD．（b-2a）/V

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同步練習(xí)冊答案