专题二十七 化学与技术

1、专题二十七 化学与技术1.(2013课标,36,15分)化学选修2:化学与技术锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。图(a)两种干电池的构造示意图回答下列问题:(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2 Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH该电池中,负极材料主要是,电解质的主要成分是,正极发生的主要反应是。 与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是  。 (2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。图(b)一种回收利用废旧普通锌

2、锰电池的工艺图(b)中产物的化学式分别为A,B。 操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为。 采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是(填化学式)。 答案(1)ZnNH4Cl(每空1分,共2分)MnO2+NH4+e- MnOOH+NH3(2分)碱性电池不易发生电解质的泄漏,因为消耗的负极改装在电池的内部;碱性电池使用寿命较长,因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可,其他合理答案也给分)(2分)(2)ZnCl2NH

3、4Cl(每空2分,共4分)3MnO42-+2CO2 2MnO4-+MnO2+2CO32-(3分)H2(2分)2.(2013浙江自选,16,10分)“化学与技术”模块电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:成分CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOCaS其他不溶于酸的物质质量分数(%)65663.55.01.53.50.20.80.21.11.01.823-26用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:已知氯化钙晶体的化学式是:CaCl2·6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性。(1)反应器中加入的酸应选用。 (2)脱色槽中应加入的物质X

4、是;设备A的作用是;设备B的名称为;设备C的作用是。 (3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是。 A.水B.浓硫酸C.石灰乳D.硝酸(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是 。 答案(1)盐酸(2)活性炭蒸发浓缩过滤器脱水干燥(3)C(4)对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益3.(2013课标,36,15分)化学选修2:化学与技术草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、

5、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为、。 (2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作的滤液是,滤渣是;过滤操作的滤液是和,滤渣是。 (3)工艺过程中和的目的是。 (4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是。 (5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为;列式计算该成品的纯度。 答案化学选修2:化学与技术(1)CO+NaO

6、H HCOONa2HCOONa Na2C2O4+H2(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4溶液H2SO4溶液CaSO4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本),减小污染(4)Na2SO4(5)5C2O42-+2MnO4-+16H+ 2Mn2+8H2O+10CO215.00 mL×0.050 0mol·L-1×52×126 g·mol-11 000 mL·L-1×0.250 g×100%=94.5%4.(2013山东理综,31,8分)【化学化学与技术】废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下:(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为。 (2)净化步骤所得滤饼的主要成分是。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的。 (3)溶液的主要成分是。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是。 (4)将Co2O3还原成C