9．I．堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2．該電池中，負(fù)極材料是Zn，正極反應(yīng)式為MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-．
Ⅱ．以廢舊鋅錳干電池處理得到的混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖所示．

請回答下列問題：
（1）MnxZn1-xFe2O4中鐵元素化合價為+3，則錳元素的化合價為+2．
（2）活性鐵粉除汞時，鐵粉的作用是還原劑（填“氧化劑”或“還原劑”）．
（3）除汞是以氮氣為載氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進行吸收而實現(xiàn)的．在恒溫下不同pH時，KMnO4溶液對Hg的單位時間去除率及主要產(chǎn)物如圖1所示．

①寫出pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O．
②在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO4；溶液的氧化性增強外，還可能是Mn2+對反應(yīng)起催化作用，單位時間內(nèi)去除率高．
（4）用惰性電極電解K2MnO4溶液制備KMnO4的裝置如圖2所示．
①a應(yīng)接直流電源的正（填“正”或“負(fù)”）極．
②已知25℃，兩室溶液的體積均為100mL，電解一段時間后，右室溶液的pH由10變?yōu)?4，則理論上可制得0.1mol KMnO4 （忽略溶液的體積和溫度變化）．

分析 I．負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-═Zn（OH）2，總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得正極反應(yīng)式；
Ⅱ．（1）根據(jù)化合價規(guī)則判斷錳元素的化合價；
（2）由流程可知活性鐵粉除汞時，Hg2+被還原為Hg；
（3）①根據(jù)題給圖象知pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣生成Mn2+和Hg2+；
②不考慮酸性條件下氧化性增強因素，酸性條件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用；
（4）①左室K2MnO4發(fā)生氧化反應(yīng)生成KMnO4，故左側(cè)電極為電解池的陽極；
②電解過程中陽極反應(yīng)為MnO42--e-═MnO4-，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-，根據(jù)右室pH變化計算生成OH-的物質(zhì)的量為0.1mol，再結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒計算．

解答 解：I．堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極材料是Zn，電極反應(yīng)式為：Zn+2OH--2e-═Zn（OH）2，總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得正極反應(yīng)式，則正極反應(yīng)式為：MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-，
故答案為：Zn；MnO2+H2O+e-═MnOOH+OH-；
Ⅱ．（1）MnxZn1-xFe2O4中鐵元素化合價為+3，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可知錳元素的化合價為+2價，
故答案為：+2；
（2）由流程知活性鐵粉除汞時，Hg2+被還原為Hg，鐵粉的作用是還原劑，
故答案為：還原劑；
（3）①根據(jù)題給圖象知pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣生成Mn2+和Hg2+，反應(yīng)的離子方程式為：5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O，
故答案為：5Hg+2MnO4-+16H+═2Mn2++5Hg2++8H2O；
②在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強外，還可能是生成的Mn2+對反應(yīng)起催化作用，單位時間內(nèi)去除率高，
故答案為：Mn2+對反應(yīng)起催化作用，單位時間內(nèi)去除率高；
（4）①左室K2MnO4發(fā)生氧化反應(yīng)生成KMnO4，故左側(cè)電極為電解池的陽極，a應(yīng)接直流電源的正極，
故答案為：正；
②電解過程中陽極反應(yīng)為MnO42--e-═MnO4-，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-═H2↑+2OH-，已知25℃，兩室溶液的體積均為100mL，電解一段時間后，右室溶液的pH由10變?yōu)?4，電解后氫氧根離子濃度為1mol/L，則生成OH-的物質(zhì)的量約是為0.1L×1mol/L=0.1mol，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，理論上可制得0.1mol KMnO4，
故答案為：0.1mol．

點評 本題考查化學(xué)工藝流程、讀圖獲取信息能力、電化學(xué)等，側(cè)重考查學(xué)生對知識的遷移運用，難度中等．

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

19．鎂及其化合物用途非常廣泛，目前世界上60%的鎂是從海水中提取．從海水中先將海水淡化獲得淡水和濃海水，濃海水的主要成分如下：
離子Na+Mg2+Cl-SO42-
濃度/（g•L-1）63.728.8144.646.4
再利用濃海水提鎂的一段工藝流程如下圖：

請回答下列問題
（1）濃海水主要含有的四種離子中質(zhì)量濃度最小的是Mg2+．在上述流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是Cl2、HCl．
（2）在該工藝過程中，X試劑的化學(xué)式為CaCl2．
（3）“一段脫水”目的是制備MgCl2•2H2O；“二段脫水”的目的是制備電解原料．若將MgCl2•6H2O直接加熱脫水，則會生成Mg（OH）Cl．若電解原料中含有Mg（OH）Cl，電解時Mg（OH）Cl與陰極產(chǎn)生的Mg反應(yīng)，使陰極表面產(chǎn)生MgO鈍化膜，降低電解效率．生成MgO的化學(xué)方程式為2Mg（OH）Cl+Mg=MgCl2+2MgO+H2↑．
（4）若制得Mg（OH）2的過程中濃海水的利用率為80%，由Mg（OH）2至“二段脫水”制得電解原料的過程中鎂元素的利用率為90%，則1m3濃海水可得“二段脫水”后的電解原料質(zhì)量為84672g．
（5）以LiCl-KCl共熔鹽為電解質(zhì)的Mg-V2O5電池是戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的常用電源，該電池的總反應(yīng)為：Mg+V2O5+2LiCl═MgCl2+V2O4•Li2O  該電池的正極反應(yīng)式為V2O5+2Li++2e-=V2O4•Li2O．
（6）Mg合金是重要的儲氫材料．2LiBH4/MgH2體系放氫焓變示意圖如下，則：
Mg（s）+2B（s）═MgB2（s）△H=-93 kJ•mol-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．下列各圖所示的實驗原理、方法、裝置和操作正確的是（　　）
A．
除去Cl2中HCl		B．
稀釋濃H2SO4		C．
制取氧氣		D．
稱取NaOH

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．氯化亞銅（CuCl）常用作有機合成工業(yè)中的催化劑，是一種白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸．工業(yè)上采用如下工藝流程，從某酸性廢液（主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-）中制備氯化亞銅文字．

請回答下列問題：
（1）寫出步驟①中發(fā)生的兩個主要反應(yīng)的離子方程式：Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+或Fe+2H+=Fe2++H2↑．
（2）步驟②的操作名稱是：過濾、洗滌．
（3）步驟④中所加物質(zhì)X為：CuO或Cu（OH）2或CuCO3等．
（4）步驟⑤的操作是：在HCl氣流中蒸發(fā)結(jié)晶．
（5）步驟⑥應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH呈酸性，且用乙醇洗滌CuCl晶體，目的是：減少CuCl的損失．
（6）在CuCl的生成過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸，理論上否（填“是”或“否”）需要補充（不考慮調(diào)節(jié)等消耗）；理由是Cu與濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4和SO2的物質(zhì)的量為1：1，而生產(chǎn)CuCl的過程中消耗CuSO4和SO2的物質(zhì)的量也為1﹕1，所以理論上不需要補充H2SO4．
（7）工業(yè)上還可以采用以碳棒為電極電解CuCl2溶液得到CuCl．寫出電解CuCl2溶液中的陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)Cu2++Cl-+e-=CuCl↓．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．丙烯可用于合成應(yīng)用廣泛的DAP樹脂單體．下列反應(yīng)流程中的反應(yīng)條件和少量副產(chǎn)物省略．

已知：RCOOR′+R″OH→RCOOR″+R′OH（R、R′、R″代表烴基）
+2H2C=CH2$\stackrel{一定條件}{→}$+2H2C=CH2$\stackrel{一定條件}{→}$
（1）DAP樹脂單體的分子式為C14H14O4．B中所含官能團的名稱是碳碳雙鍵、酯基，B→C的反應(yīng)類型取代反應(yīng)．
（2）E的相對分子質(zhì)量為162，分子中有三種化學(xué)環(huán)境不同的氫．寫出E的結(jié)構(gòu)簡式．
（3）請寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式．
（4）D有多種同分異構(gòu)體，符合下列條件的同分異構(gòu)體有3種．
A．能與NaOH溶液反應(yīng)
B．苯環(huán)上只有兩個相同的取代基，且苯環(huán)上的一氯代物有兩種
（5）．以丙烯為原料，其他無機試劑任選，寫出制備硝化甘油的合理流程圖，注明試劑條件．注：合成路線的書寫格式參照如下實例流程圖：
CH3CHO $→_{催化劑/△}^{O_{2}}$CH3COOH$→_{濃硫酸/△}^{乙醇}$CH3COOCH2CH3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．已知VmL的Fe2（SO4）3溶液中含SO42-ag，取0.25VmL該溶液稀釋至4VmL，則稀釋后的溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度為（　�。�
A．$\frac{125a}{288V}$mol•L-1B．$\frac{125a}{72V}$mol•L-1
C．$\frac{a}{2304V}$mol•L-1D．以上答案均不正確

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

1．按核外電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，以下元素屬于s區(qū)的是（　�。�
A．FeB．PC．MgD．Cu

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．電化學(xué)原理常應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、對工業(yè)廢水和生活污水進行處理．
（1）對工業(yè)廢水進行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施之一，含氰廢水中的CN-有劇毒．
①CN-中碳元素顯+2價，則非金屬性N＞C（填＜，=或＞）
②在微生物的作用下，CN-能夠被氧氣氧化成HCO3-，同時生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式為2CN-+4H2O+O2$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 2HCO3-+2NH3．
（2）某研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)，將下列裝置如圖1連接，C、D、E、X、Y 都是石墨，F(xiàn)是鐵，丙是模擬精煉銅．將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色．試回答下列問題：
①電源 B 極的名稱是負(fù)極
②甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4                        _．
③通電一段時間后，丙中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．
④裝置丁中的現(xiàn)象是Y極附近溶液顏色變深．
（3）對生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施．電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液，同時得到乳酸的原理如圖2所示（圖中“HA”表示乳酸分子，A-表示乳酸根離子）．陽極的電極反應(yīng)式為Y極附近溶液顏色變深．
②電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為6-8，此時進入濃縮室的OH-可忽略不計．400mL 10g•L-1乳酸溶液通電一段時間后，濃度上升為145g•L-1（溶液體積變化忽略不計），陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為6.72L．（乳酸的摩爾質(zhì)量為90g•mol-1）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO3-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

已知，氣體D和F反應(yīng)可生成鹽，氣體D和A溶液反應(yīng)生成白色沉淀．
請回答下列問題：
（1）A和B兩溶液混合產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀的化學(xué)式Al（OH）3
（2）C、E排入大氣中會造成大氣污染，在催化劑存在下，D可以將C、E轉(zhuǎn)化為無毒的氣態(tài)單質(zhì)，該單質(zhì)的電子式
（3）完成鋁在堿性條件下與NO3-反應(yīng)的離子方程式8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=8AlO2-+3NH3↑．
（4）過量D的水溶液與A溶液反應(yīng)的離子方程式是3NH3•H2O+Al3+═Al（OH）3↓+3 NH4+．
（5）D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是4 NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$ 4NO+6 H2O．
（6）除去氣體C中的雜質(zhì)氣體E的化學(xué)方法：3NO2+H2O═2HNO3+NO（用化學(xué)方程式表示）
（7）Al與NO3-在酸性條件下反應(yīng)，Al與被還原的NO3-的物質(zhì)的量之比是1：1．

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