Question

【題目】普通酸性鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示．

為回收二氧化錳并探究其性質(zhì)，對(duì)廢舊的酸性鋅錳干電池進(jìn)行了分拆，流程如下：

回答下列問題：

（1）干電池工作的化學(xué)方程式為Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+2NH3↑+X+H2O，則X的化學(xué)式為______。廢電池中的汞會(huì)污染水源和土壤，必須進(jìn)行回收，A同學(xué)對(duì)鋅皮進(jìn)行如下處理：

（2）熱處理能將鋅和汞分離的原理是利用兩種金屬的_____不同，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種能去除汞中鋅的方案（用化學(xué)方程式表示）。______

（3）B同學(xué)稱取2g二氧化錳和碳的混合物進(jìn)一步清洗晾干，在氧氣流中灼燒至不再有火星出現(xiàn)，將生成氣體通入澄清石灰水，得到5g沉淀．計(jì)算混合物中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）_____

（4）用二氧化錳與濃鹽酸在微熱條件下制取氯氣（Cl2），同時(shí)生成水和氯化錳（MnCl2），氯化錳中錳元素的化合價(jià)為_____，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

Answer 1

【答案】Mn2O3 沸點(diǎn) Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 70% +2

【解析】

（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和數(shù)目及原子的種類和數(shù)都不變，則可利用電池中的化學(xué)反應(yīng)借助守恒的方法判斷X的化學(xué)式。

（2）根據(jù)金屬的性質(zhì)來分析。

（3）利用化學(xué)方程式計(jì)算出碳的質(zhì)量然后在進(jìn)行二氧化錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算。

（4）根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的計(jì)算方法以及方程式的書寫方法來分析。

（1）由電池工作時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Zn+2MnO2+2NH4Cl═ZnCl2+2NH3↑+X+H2O，可以看出Zn、Cl、H、N四種元素的原子個(gè)數(shù)在反應(yīng)前后都相等，而Mn、O兩種元素的原子個(gè)數(shù)反應(yīng)前后不相等，反應(yīng)前有2個(gè)錳原子，4個(gè)氧原子，反應(yīng)后出現(xiàn)了1個(gè)氧原子，所以可以判斷則X中應(yīng)含有2個(gè)錳原子和3個(gè)氧原子，則X的化學(xué)式為Mn2O3。故填：Mn2O3。

（2）鋅和汞兩種金屬的沸點(diǎn)不同，可采用熱處理的方法加以分離；在金屬活動(dòng)順序中，鋅排在氫的前面，汞排在氫的后面，所以可采用稀鹽酸加以分離。故填：沸點(diǎn)；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。

（3）在加熱時(shí)，碳生成了二氧化碳，二氧化碳通入石灰水中產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀。，，由以上兩個(gè)化學(xué)方程式可知，碳、二氧化碳以及碳酸鈣之間的關(guān)系為：C～CO2～CaCO3。

設(shè)碳的質(zhì)量為x。

x=0.6g

混合物中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 。

答：混合物中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%。

（4）在氯化錳(MnCl2)中，氯元素顯1價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，則錳元素顯+2價(jià)，二氧化錳與濃鹽酸在微熱條件下制取氯氣（Cl2），同時(shí)生成水和氯化錳（MnCl2）反應(yīng)的方程式為。故填：+2；。