學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精考前強(qiáng)化練21化學(xué)工藝流程綜合題考前強(qiáng)化練第21頁

1。(2018河南許昌一模聯(lián)考）鋅錳干電池為使用一次后就被廢棄的電池,因含有汞、酸或堿等物質(zhì)，廢棄后進(jìn)入環(huán)境將造成嚴(yán)重危害。某化學(xué)興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源。（1)用60℃溫水溶解填充物,目的是。

（2)操作B的名稱為。

(3)銅帽溶解的化學(xué)方程式為;銅帽溶解完全后，可采用方法除去溶液中過量的H2O2.

（4）填充物中含有MnOOH、MnO2等化合物，向?yàn)V渣中加入一定量的稀草酸和10mL稀硫酸，得到MnSO4溶液并收集到896mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),所用稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是.

（5）向一定量水樣中加入適量MnSO4溶液和堿性KI溶液，生成MnO(OH）2沉淀，密封靜置,加入適量稀硫酸，待MnO(OH)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，運(yùn)用此方法可以測(cè)定水中溶解氧的濃度。測(cè)定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：O2MnO（OH）2I2S4O62-取一定量的池塘水樣100.00mL，按上述方法測(cè)定水樣的溶解氧，消耗0。0100mol·L—1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50mL,則該水樣中的溶解氧的濃度為mg·L-1。

答案（1)加大溶解速率,同時(shí)防止溫度過高使氯化銨分解(2)結(jié)晶(3)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O加熱(4)3.0mol·L-1（5）10。80解析廢舊干電池含有銅、石墨、二氧化錳以及填充物等,填充物用60℃溫水充分溶解，過濾,濾液中含有氯化銨，蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶可得到氯化銨晶體;銅與稀硫酸在過氧化氫作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅,加入鋅可置換出銅，過濾分離，硫酸鋅溶液最終可生成氫氧化鋅、氧化鋅，冶煉可得到鋅。(1)加熱，適當(dāng)升高溫度,可促進(jìn)溶解,同時(shí)防止溫度過高使氯化銨分解；(2)濾液中含有氯化銨，蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶可得到氯化銨晶體,所以該操作名稱是結(jié)晶；（3)酸性條件下，雙氧水能將銅氧化，銅帽溶解反應(yīng)生成銅離子,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O；加熱條件下，雙氧水易分解生成水和氧氣，所以除去雙氧水的方法是加熱；(4）濾渣的主要成分為含錳混合物,向含錳混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不斷攪拌至無氣泡為止.其主要反應(yīng)為2MnO(OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO43MnSO4+4CO2↑+6H2O,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,硫酸的物質(zhì)的量為0。896L÷22.4L·mol-1×34=0.03mol,c=nV=0.03mol0.01L=3。0mol·L—1；（5)根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系:O2→MnO(OH)2→I2→Na2S4O6；在100。00mL水樣中,存在I2+2S2O32-2I-+S4O62-;n(I2)=n(Na2S2O3）×12=0.01000mol·L—1×13.50mL×10-3L·mL—1×12=6.750×10—5mol，根據(jù)題中MnO(OH)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2，可知發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子得失守恒：n［MnO（OH)2]=n（I2)=6。750×10-5mol;n(O2）=12n［MnO（OH）2］=12×6.750×10—5mol=3。375×10-5mol,水中溶解氧=3。375×10-5mol×32g·mol—1×10002。(2018江西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高三聯(lián)考)硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)可用于電鍍工業(yè)，可用含鎳廢催化劑為原料來制備。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al、Fe的單質(zhì)及其他不溶雜質(zhì)(不溶于酸堿)。某小組通過查閱資料,設(shè)計(jì)了如下圖所示的制備流程：已知:Ksp［Fe（OH）3]=4.0×10—38,Ksp[Ni（OH）2]=1。2×10—15(1)“堿浸"過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

（2)操作a所用到的玻璃儀器有燒杯、、；操作c的名稱為、、過濾、洗滌。

（3）固體①是;加H2O2的目的是(用離子方程式表示）.

(4)調(diào)pH為2~3時(shí)所加的酸是。

(5）操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH,若經(jīng)過操作b后溶液中c（Ni2+）=2mol·L-1，當(dāng)鐵離子恰好完全沉淀溶液中c（Fe3+）=1.0×10-5mol·L—1時(shí)，溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成?(填“是”或“否”).

（6)NiSO4·7H2O可用于制備鎳氫電池(NiMH)，鎳氫電池目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金,該電池在放電過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是NiOOH+MHNi(OH)2+M，則NiMH電池充電過程中,陽極的電極反應(yīng)式為。

答案（1）2Al+2OH—+2H2O2AlO2-+3H2（2)漏斗玻璃棒蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(3)不溶雜質(zhì)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O（4)硫酸(H2SO4）(5)否(6)Ni（OH)2+OH--e-NiOOH+H2O解析鎳廢樣品中只有金屬鋁與強(qiáng)堿溶液發(fā)生反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氫氣，離子方程式為2Al+2OH—+2H2O2AlO2-+3H2↑；(2)操作a為過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；從溶液中得到硫酸鎳晶體（NiSO4?7H2O），就需要制成高溫時(shí)飽和溶液,然后再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌;(3）鐵、鎳都溶于酸,只有雜質(zhì)不溶于酸和堿,所以固體①是不溶雜質(zhì);溶液中存在有亞鐵離子,加入H2O2的目的就是氧化亞鐵離子生成鐵離子,離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O；（4)最后要得到NiSO4·7H2O,為了不引入雜質(zhì)離子，最好加入硫酸調(diào)溶液的pH；(5）已知Ksp[Fe（OH)3］=4。0×10—38,Ksp[Ni（OH）2］=1。2×10—15；根據(jù)Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+)×c3(OH—)=1。0×10-5×c3(OH-)=4.0×10-38,可得c3(OH-)=4.0×10—33mol·L-1，c(OH-)≈1.6×10-11mol·L—1,Ni(OH）2的濃度商Qc=c（Ni2+)×c2（OH—）=2×(1.6×10-11）2=5.12×10-22〈Ksp［Ni(OH)2］=1.2×10—15,則溶液中沒有Ni（OH）2沉淀生成；(6）放電為原電池,充電為電解池,電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),Ni（OH)2中鎳元素由+2價(jià)升高為NiOOH中的+3價(jià),發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽極的電極反應(yīng)式為Ni（OH)2+OH——e—NiOOH+H2O。3。（2018陜西寶雞高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))下面是某科研小組利用廢鐵屑還原浸出軟錳礦(主要成分為MnO2）制備硫酸錳及電解其溶液制錳的工藝流程圖:已知:①浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等雜質(zhì)金屬離子;②生成氫氧化物的pH見下表：物質(zhì)Fe（OH）2Fe（OH)3Ni（OH）2Co(OH)2Mn(OH）2開始沉淀的pH7。52.77.77。68.3完全沉淀的pH9。73。78。48.29。8請(qǐng)回答下列問題：(1）“酸浸”前將原料粉碎的目的是。

（2）流程圖中“①加入MnO2”的作用是將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)自身被還原為Mn2+.該反應(yīng)的離子方程式是,其中的MnO2可以用試劑(填化學(xué)式）代替.

（3）流程圖中“②調(diào)節(jié)pH”可以除去某種金屬離子,應(yīng)將溶液pH調(diào)節(jié)控制的范圍是。下列可用于流程中調(diào)節(jié)pH的試劑是(填試劑對(duì)應(yīng)的字母編號(hào))。

a。MnCO3b.Na2CO3c。NaOHd.氨水（4）向?yàn)V液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2+、Ni2+等離子,發(fā)生反應(yīng)為MnS+Ni2+NiS+Mn2+等。當(dāng)該反應(yīng)完全后，濾液2中的Mn2+與Ni2+的物質(zhì)的量濃度之比是［已知Ksp（MnS)=2.8×10—10,Ksp(NiS）=2。0×10-21］。

(5)上述流程中,能循環(huán)使用的一種物質(zhì)是（填化學(xué)式)。

（6)上述流程中在電解前需對(duì)電解液中Mn2+的含量進(jìn)行測(cè)定。方法是:取出一定體積的電解液,加入一定質(zhì)量的NaBiO3（不溶于水），使二者發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物分別是MnO4-、Bi3+.該反應(yīng)的離子方程式是(7)在適當(dāng)條件下，在MnSO4、H2SO4和H2O為體系的電解液中電解也可獲得MnO2，其陽極電極反應(yīng)式為。

答案（1)增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率(2）MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2OH2O2（3）3。7～7.6a（4）1。4×1011（5)H2SO4(6)2Mn2++5NaBiO3+14H+2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2（7)Mn2++2H2O-2e-MnO2+4H+解析將軟錳礦和廢鐵屑加入過量硫酸浸出,過濾,浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等金屬離子，加入MnO2的作用是將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)自身被還原為Mn2+,加入MnCO3調(diào)節(jié)溶液的pH以除去鐵離子,過濾后的濾液中加入MnS凈化除去Co2+、Ni2+等離子，過濾得到濾液再進(jìn)行電解可得到金屬錳和陽極液，陽極液可循環(huán)使用,濾渣2為MnS、CoS、NiS。(1）“酸浸"前將原料粉碎的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；（2）流程圖中“①加入MnO2”的作用是將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)自身被還原為Mn2+。該反應(yīng)的離子方程式是MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O,其中的MnO2作氧化劑,可以用試劑H2O2代替。（3)流程圖中“②調(diào)節(jié)pH”可以除去鐵離子,應(yīng)將溶液pH調(diào)節(jié)控制的范圍是3.7~7。6，促進(jìn)鐵離子水解。MnCO3能與H+反應(yīng)，不引入雜質(zhì),故可用MnCO3調(diào)節(jié)pH.（4）根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的方程式：MnS+Ni2+NiS+Mn2+，Mn2+與Ni2+的物質(zhì)的量濃度之比為c（Mn2+)∶c(Ni2+）=Ksp(MnS）∶Ksp(NiS)=(2.8×10-10)∶（2。0×10-21）=1.4×1011;（5)在題給工藝中,能循環(huán)使用的一種物質(zhì)是電解過程中陽極液含有的硫酸;(6）電解液中Mn2+具有還原性,加入一定質(zhì)量的NaBiO3（不溶于水）,使二者