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试题详情

污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量头铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已略去)。

请回答下列问题:

(1)上述流程脱硫实现了____(选填下列字母编号)。

a,废弃物的综合利用 b,白色污染的减少 c ,酸雨的减少

(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是_____。

(3)已知:25℃、101kpa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol

S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol

Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是________________。

(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是_ _。

(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是______。

(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2___________kg。

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试题答案

(1)a,c

(2)消耗溶液中的酸,促进 Al3+和 Fe3+水解生成氢氧化物沉淀

(3)MnO2(s) + SO2(g)=MnSO4(s) ΔH=-248 KJ/mol

(4)Mn2++2H2O - 2e=MnO2 + 4H

(5)MnO2 + H2O + e=MnO(OH) + OH

(6)

试题解析

(1)B 中的白色污染主要是由于过度使用塑料引起的

(2)MnCO3 消耗溶液中酸,使 Al3+和 Fe3+的水解反应正向移动,形成氢氧化物沉淀

(3)③—①—②,注意状态、符号

(4)阳极为 Mn2+失电子,电极方程式:Mn2++2H2O    2e=MnO2  +  4H

(5)正极得电子,电极方程式为 MnO2  +  H2O  +  e=MnO(OH)  +  OH

(6)由电子守恒可知,MnO2 中的 Mn 元素只有 3/5 来自 MnSO4,可由数据得到 MnSO4 中 Mn 的量。MnSO4 中的 Mn 元素一部分是 SO2 与 MnO2 反应得来,可由题中数据算出,另一部分来自除杂过程中含Mn 的物质,可根据上诉 Mn 元素守恒求得。再除以 Mn 在 MnO2 中所占质量分数,即可得到答案

少年,再来一题如何?
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