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13.常見鋅錳干電池因含有汞、酸或堿等,廢棄后進入環(huán)境將造成嚴重危害,某化學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)填充物用60℃溫水溶解,目的是加快溶解速率.
(2)操作A的名稱為過濾.
(3)銅帽溶解時加入H2O2的目的是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(用化學方程式表示).銅帽溶解完全后,可采用加熱方法除去溶液中過量的H2O2
(4)堿性鋅錳干電池的電解質為KOH,總反應為Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,其負極的電極反應式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
(5)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.主要反應為2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O.
①當1mol MnO2參加反應時,整個反應共有4mol電子發(fā)生轉移.
②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應,試寫出該反應的化學方程式:2MnO(OH)+6HCl(濃)_2MnCl2+Cl2↑+4H2O.

分析 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℃充分溶解,過濾,濾液中含有氯化銨,蒸發(fā)、濃縮、結晶可得到氯化銨晶體;銅與稀硫酸在過氧化氫作用發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅,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)加熱適當溫度,可促進溶解,注意溫度不能過高;
(2)操作A用于分離固體和液體;
(3)酸性條件下,雙氧水能將銅氧化生成銅離子;加熱條件下,雙氧水易分解;
(4)堿性鋅錳干電池的電解質為KOH,總反應為Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,其負極上鋅失電子發(fā)生氧化反應;
(5)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.其主要反應為2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O.
①根據二氧化錳和轉移電子之間的關系式計算;
②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應生成氯化錳、氯氣和水.

解答 解: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℃充分溶解,過濾,濾液中含有氯化銨,蒸發(fā)、濃縮、結晶可得到氯化銨晶體;銅與稀硫酸在過氧化氫作用發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅,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)加熱適當溫度,可促進溶解,故答案為:加快溶解速率;
(2)分離不溶性固體和溶液采用過濾的方法,所以該操作名稱是過濾,故答案為:過濾;
(3)酸性條件下,雙氧水能將銅氧化生成銅離子反應的化學方程式為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+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,故答案為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O; 加熱;
(4)負極發(fā)生氧化反應,由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2,則電極方程式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故答案為:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;
(5)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.其主要反應為2 MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O.
①該反應中,氧化劑是MnO(OH)、MnO2,還原劑是草酸,當1mol MnO2參加反應時,轉移電子的物質的量=1mol1×2×2×(4-3)=4mol,故答案為:4;
②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發(fā)生反應生成氯化錳、氯氣和水,反應方程式為:2MnO(OH)+6HCl(濃)_2MnCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案為:2MnO(OH)+6HCl(濃)_2MnCl2+Cl2↑+4H2O.

點評 本題考查了物質的分離和提純、原電池原理,根據原電池正負極上發(fā)生的反應、物質的性質及其分離方法來分析解答,能從整體上把握物質分離過程,熟練掌握基礎知識,靈活運用知識解答,題目難度中等.

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