鉛酸蓄電池(圖1)是一種電壓穩(wěn)定,使用方便、安全、可靠,又可以循環(huán)使用的化學(xué)電源,廣泛應(yīng)用于國防、交通、生產(chǎn)和生活中。
(1)鉛蓄電池在放電時發(fā)生的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,負(fù)極電極反應(yīng)式為 Pb+SO2-4-2e-=PbSO4Pb+SO2-4-2e-=PbSO4。工作后,鉛蓄電池里電解質(zhì)溶液的pH 變大變大(填“變大”“變小”或“不變”)。
(2)圖2是利用微生物將廢水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)而制作的化學(xué)電源,可給二次電池充電。
①用該微生物電池對鉛酸蓄電池充電時,鉛酸蓄電池的A極應(yīng)該連接圖2中的 NN極(M或N),此時A處的電極反應(yīng)方程式為 PbSO4-2e-+2H2O═PbO2+4H++SO2-4PbSO4-2e-+2H2O═PbO2+4H++SO2-4。
②充電過程中如果B極質(zhì)量減輕48g,理論上可處理乙二胺的物質(zhì)的量為 0.06250.0625mol。
(3)合理利用廢舊鉛蓄電池中的鉛膏可緩解鉛資源短缺,同時減少污染。一種從廢舊電池的鉛膏中回收鉛的生產(chǎn)流程如圖(部分產(chǎn)物已略去)。
已知:PbSiF6和H2SiF6均為能溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)。
①為提高過程①的反應(yīng)速率,你認(rèn)為可采取的措施是 攪拌鉛膏漿液或升高溫度攪拌鉛膏漿液或升高溫度。
②過程③發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2OPbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O。
③過程④使用純鉛和粗鉛作電極,H2SiF6和PbSiF6混合溶液作電解液,可進(jìn)行粗鉛精煉,則陽極的電極材料是 粗鉛粗鉛。電解精煉時需要調(diào)控好電解液中H2SiF6的起始濃度,其他條件相同時,隨起始時c(H2SiF6)的增大,鉛產(chǎn)率先增大后減小,減小的原因可能是 起始c(H2SiF6)增大,電解液中c(H+)增大,陰極發(fā)生副反應(yīng)2H++2e-=H2↑,影響Pb2+放電,使鉛產(chǎn)率減小起始c(H2SiF6)增大,電解液中c(H+)增大,陰極發(fā)生副反應(yīng)2H++2e-=H2↑,影響Pb2+放電,使鉛產(chǎn)率減小。
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【答案】Pb+-2e-=PbSO4;變大;N;PbSO4-2e-+2H2O═PbO2+4H++;0.0625;攪拌鉛膏漿液或升高溫度;PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O;粗鉛;起始c(H2SiF6)增大,電解液中c(H+)增大,陰極發(fā)生副反應(yīng)2H++2e-=H2↑,影響Pb2+放電,使鉛產(chǎn)率減小
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.4
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(Fe主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.KCl溶液 C.KSCN 溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡,通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%,將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計,按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:495引用:3難度:0.3 -
2.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料,已知25℃,101kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1 648kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ?mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是
(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:28引用:2難度:0.5 -
3.四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體,用作電子計算機(jī)中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料(含有少量CaO、MgO、Ca(OH)2等物質(zhì))制備Mn3O4的工藝流程如圖:
已知:①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升;
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題:
(1)為提高“溶解”效率,可采取的措施有
(2)濾渣的主要成分是
(3)氧化時,生成Mn3O4的離子方程式為
(4)向母液可加入
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.(NH4)2CO3
(5)通過對上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是
(6)四氧化三錳的其他制法:
①熱還原法:
在甲烷氣體存在下,將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為
②電解法:
利用電解原理,制備四氧化三錳裝置如圖所示。(電極材料均為惰性電極,<代表電子流向)
電源正極為發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.6
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