Question

【題目】鋅錳干電池為使用一次后就被廢棄的電池，因含有汞、酸或堿等，廢棄后進入環境將造成嚴重危害。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）用60℃溫水溶解填充物，目的是________。

（2）操作B的名稱為_____________。

（3）銅帽溶解的化學方程式為__________；銅帽溶解完全后，可采用_____方法除去溶液中過量的H2O2。

（4）填充物中含有MnOOH、MnO2等化合物，向濾渣中加入一定量的稀草酸和l0mL稀硫酸，得到MnSO4溶液并收集到896mLCO2(標準狀況下)，所用稀硫酸的物質的量濃度是_________。

（5）向一定量水樣中加入適量MnSO4溶液和堿性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀,密封靜置,加入適量稀H2SO4，待MnO(OH)2與I-完全反應生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點，運用此方法可以測定水中溶解氧的濃度。測定過程中物質的轉化關系如下：

取一定量的池塘水樣l00.00mL，按上述方法測定水樣的溶解氧，消耗0.0100molL-1 Na2S2O3標準溶液13.50mL，該水樣中的溶解氧的濃度為____mgL-1。

Answer 1

【答案】 加大溶解速率，同時防止溫度過高氯化銨分解 結晶 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加熱 3.0mol/L 10.80mg/L

【解析】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、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，適當升高溫度，可促進溶解，故答案為：加大溶解速率，同時防止溫度過高氯化銨分解；（2）濾液中含有氯化銨，蒸發、濃縮、結晶可得到氯化銨晶體，所以該操作名稱是結晶；（2）酸性條件下，雙氧水能將銅氧化，銅帽溶解反應生成銅離子，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；（4）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，根據反應方程式可知，硫酸的物質的量為：×=0.03mol，c===3.0mol/L；（5）根據轉化關系：O2-MnO(OH)2-I2-Na2S4O6；在100.00mL水樣中，存在I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；n(I2)===6.750×10-5mol，根據題中MnO(OH)2與I-完全反應生成Mn2+和I2，可知發生了氧化還原反應，根據電子得失守恒：n[MnO(OH)2]=n(I2)= 6.750×10-5mol；n(O2)= n[MnO(OH)2]=×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol，水中溶解氧==10.80mg/L。