废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2.NH4Cl.ZnCl2.还有少量的FeCl2和炭粉.用A制备高纯MnCO3的流程图如下.(1)碱性锌锰干电池的负极材料是 .(2) 第I步操作得滤渣的成分是 ,第Ⅱ步操作的目的是 .(3)步骤Ⅲ中制得MnSO4.该反应的化学方程式为 .(4)第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂.除去Zn2+的离子方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

(15分)废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂，还有少量的FeCl₂和炭粉，用A制备高纯MnCO₃的流程图如下。

（1）碱性锌锰干电池的负极材料是        (填化学式)。
（2）第I步操作得滤渣的成分是           ；第Ⅱ步操作的目的是        。
（3）步骤Ⅲ中制得MnSO₄，该反应的化学方程式为            。
（4）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn²⁺的离子方程式为         。
(已知：Ksp(MnS)=2.5

10^-13,Ksp(ZnS)=1.6

10^-24)
（5）已知：MnCO₃难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，l00^oC时开始分解；Mn(OH)₂开始沉淀时pH为7.7。
第V步系列操作可按以下步骤进行：
操作l：加入试剂X，控制pH<7.7；   操作2：过滤，用少量水洗涤2~3次；
操作3：检测滤液；                 操作4：用少量无水乙醇洗涤2~3次；
操作5：低温烘干。
①试剂X是      ；
②操作3中，说明SO₄^2-已除干净的方法是        。

（1）Zn。（2）MnO₂和炭粉；除去炭粉。（3）MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄

MnSO₄+2O₂+H₂O；
（4）MnS+Zn²⁺

ZnS+Mn²⁺。（5）①Na₂CO₃；②取最后一次洗涤液少量置于试管中，加入硝酸钡，若无白色沉淀生成，说明SO₄^2-已除干净。

试题分析：根据题给信息和工艺流程知，黑色物质A主要含有MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂，还有少量的FeCl₂和炭粉，MnO₂和炭粉不溶于水，经水浸、过滤、洗涤得滤渣的成分是MnO₂和炭粉；MnO₂和炭粉加热至恒重，碳粉与空气中的氧气反应生成碳的氧化物而除去，黑色物质M的主要成分为MnO₂，MnO₂与硫酸、双氧水反应生成硫酸锰、氧气和水，经过系列操作的高纯MnCO₃。（1）根据教材知识知，碱性锌锰干电池的负极材料是Zn。（2）由上述分析知，第I步操作得滤渣的成分是MnO₂和炭粉；第Ⅱ步操作的目的是除去炭粉。（3）MnO₂与硫酸、双氧水反应生成硫酸锰、氧气和水，该反应的化学方程式为MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄

MnSO₄+2O₂+H₂O。（4）由Ksp(MnS)=2.5

10^-13,Ksp(ZnS)=1.6

10^-24知，ZnS比MnS更难溶，利用沉淀的转化除去Zn²⁺的离子方程式为MnS+Zn²⁺

ZnS+Mn²⁺。（5）第V步系列操作由硫酸锰制得高纯MnCO₃。①试剂X是Na₂CO₃；②操作3为检验沉淀是否洗涤干净，说明SO₄^2-已除干净的方法是取最后一次洗涤液少量置于试管中，加入硝酸钡，若无白色沉淀生成，说明SO₄^2-已除干净。

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下列离子方程式正确的是（）

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C．加入催化剂

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（2）又知，C（s）+ CO₂（g）

2CO（g） △H=+172.5kJ?mol^-1
写出C（s）与H₂O（g）反应生成CO₂（g）和H₂（g）的热化学方程式                            。
（3）甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，该电池负极反应式为：                         。
若用该电池提供的电能电解600mLNaCl溶液，设有0.01molCH₃OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl₂全部溢出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH=
（4）将一定量的CO(g)和H₂O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中，发生以下反应：
CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下数据：

温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所x需时间/min
温度/℃	H₂O	CO	H₂	CO	达到平衡所x需时间/min
900	1.0	2.0	0.4	1.6	3.0

通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)　　　　　　　　　　。
改变反应的某一条件，反应进行到tmin时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 4.5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）　　　　　。
（5）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H₂用于合成氨。合成氨反应原理为：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g) ΔH＝-92.4kJ?mol^-1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图。
不同实验条件下反应，N₂浓度随时间变化如下图1。

图1 图2
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH₃浓度随时间变化的示意图。

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