废旧电池的回收利用,既能减少废旧电池对环境的污染,又能实现废旧电池的资源化利用。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:
23.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: 。
24.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: ;在该过程中小组成员甲发现加入硫酸部分固体溶解剩余黑色固体,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,成员乙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、乙两位组员实验你得出的结论是: 。
25.操作1和操作2使用到相同的装置,操作3的名称是 。
26.硫酸锰转化为碳酸锰的操作是,在60摄氏度下调节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,写出反应的化学方程式: 。
27.已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl +2MnOOH ,写出电池正极的电极 ;电解MnSO4溶液回收锰的阳极的电极反应式: 。
14.2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池,内部用AlCl4–和有机阳离子构成电解质溶液,其放电工作原理如下图所示。下列说法不正确的是( )
9.大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金,下列关于该电池的说法中正确的是( )
26.某溶液中的溶质由下列中的几种离子构成:Na+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、AlO2-、CO32-、SO32—、SO42—。取该溶液进行有关实验,实验步骤及结果如下:
①向溶液中加入过量稀盐酸,得到气体甲和溶液甲;
②向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液,得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙;
③向溶液乙中加入过量Ba(OH) 2溶液,得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙。
④检验气体甲、气体乙、气体丙,都只含有一种成份,而且各不相同。
请回答下列问题:
(1)只根据实验①能得出的结论是:____________________________;
(2)沉淀丙中一定含有:_________________,可能含有:_________________;
(3)该溶液中肯定存在的离子有:___________________________;
(4)气体乙分子的结构式为:_________________;
(5)向溶液甲中加入NH4HCO3溶液至过量,该过程中可能发生反应的离子方程式为_________________;_________________;_________________(根据需要,可不填完,也可补充)。
2MnO2+C=2MnO+CO2↑或MnO2+C=MnO+CO↑
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:2MnO2+C=2MnO+CO2↑或MnO2+C=MnO+CO↑。
本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较强.
①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;
②根据碱性锌锰电池的特点分析;
①根据电池的材料分析;
②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒
③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
1、二氧化锰和铵根离子在正极发生反应。
2、电解MnSO4溶液回收锰的阳极产物的判断。
MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2↑+2H2O Mn2++H2O2+2OH-= MnO2↓+2H2O酸性条件下氧化性MnO2 >H2O2,碱性条件下氧化性MnO2<H2O2
还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸:MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2↑+2H2O;在该过程中小组成员甲发现加入硫酸部分固体溶解剩余黑色固体,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,常见的无污染的氧化剂为双氧水,目的是为除去杂质Fe2+:酸性条件下加入双氧水,将Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,调节pH,使Fe3+沉淀完全,Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;成员乙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,导致固体增加的离子方程式:Mn2++H2O2+2OH-= MnO2↓+2H2O ;可见MnO2与H2O2酸性条件下氧化性和碱性条件下氧化性有差异。
本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较强.
(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;②根据碱性锌锰电池的特点分析;
(2)①根据电池的材料分析;②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
1、二氧化锰和铵根离子在正极发生反应。
2、电解MnSO4溶液回收锰的阳极产物的判断。
重结晶;
操作1和操作2使用到相同的装置,操作3的名称是重结晶。
本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较强.
(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;②根据碱性锌锰电池的特点分析;
(2)①根据电池的材料分析;②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
1、二氧化锰和铵根离子在正极发生反应。
2、电解MnSO4溶液回收锰的阳极产物的判断。
MnSO4+ 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4+ CO2↑+H2O
已知进行硫酸锰转化为碳酸锰的操作时,溶液(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,反应为为MnSO4、NH4HCO3,产生的气体为二氧化碳,生成产物中还有硫酸铵、碳酸锰生成,反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑,故答案为:MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2 SO4+MnCO3+H2O+CO2↑.
本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较强.
(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;②根据碱性锌锰电池的特点分析;
(2)①根据电池的材料分析;②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
1、二氧化锰和铵根离子在正极发生反应。
2、电解MnSO4溶液回收锰的阳极产物的判断。
MnO2+ NH4+ +eˉ = MnO(OH)+NH3 2H2O - 4eˉ = O2↑+4H+(或4OH- - 4eˉ = O2↑+ 2H2O)
化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,反应中Zn被氧化,为电池负极锌,氯化铵是电解质的主要成分,二氧化锰和铵根离子在正极发生反应,MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3;电解MnSO4溶液回收锰的阳极的电极反应式:2H2O - 4eˉ = O2↑+4H+(或4OH- - 4eˉ = O2↑+ 2H2O)。
本题考查了化学与技术、原电池原理、电极方程式的书写,综合性较强.
(1)①根据电池反应判断正负极和电解质;二氧化锰和铵根离子在正极发生反应;②根据碱性锌锰电池的特点分析;
(2)①根据电池的材料分析;②根据已知反应物和产物,再利用元素守恒③K2MnO4溶液中阴极产物的判断,根据溶液中阳离子得电子能力分析.
1、二氧化锰和铵根离子在正极发生反应。
2、电解MnSO4溶液回收锰的阳极产物的判断。