中考题原创锌锰干电池方便经济.docx

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中考题原创锌锰干电池方便经济

中考题原创：

锌锰干电池方便经济

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．电池污染日益受到人们的关注，科技人员相继发明了一些环保电池，你认为下列属于环保电池的是（　）

A．太阳能电池B．镍汞电池C．锌锰干电池D．铅酸电池

2．下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是（　）

A．

硅太阳能电池B．

锌锰碱性电池

C．

氢燃料电池D．

铅酸电池

3．下列化学电池不易造成环境污染的是（　　）

A．铅蓄电池B．镍铬电池C．锌锰干电池D．氢氧燃料电池

4．下列化学电池中，属于绿色电池的是（　　）

A．锂电池B．锌锰电池C．镍镉电池D．碱性锌锰电

二、填空题

5．酸性锌锰干电池的外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物，回收处理该废电池可以得到多种化工原料。

请回答：

（1）废电池填充物加水处理后，过滤，滤渣的主要成分是二氧化锰和_______；滤液中主要的阴离子是_______；

（2）欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是_______，其原理是_______。

6．绿水青山就是金山银山。

2021年嘉兴市全面推进生活垃圾分类工作，在城市居民小区内，将生活垃圾按图示分三类科学处置。

居民常用的锌锰干电池，内含锌、碳、二氧化锰等物质。

二氧化锰中锰元素的化合价为______。

废旧锌锰干电池因含重金属元素不能随意丢弃，应将其放入_______收集容器。

7．下图是某锌锰干电池的剖面图。

（1）锌锰干电池工作时可以将化学能转化为_________能；

（2）电池中有许多材料，其中属于氧化物的是_______（写化学式）；

（3）碳棒具有______性，可作为干电池的电极；

（4）二氧化锰可作为实验室用双氧水制氧气的_______；

（5）废旧电池中的锌可回收利用，用于实验室与稀硫酸反应制取氢气。

写出该反应的化学方程式为_______。

三、流程题

8．某兴趣小组回收废旧锌锰电池制备皓矾晶体（ZnSO4·xH2O）。

请回答下列问题：

（1）操作I中的玻璃棒作用是_____________________。

（2）操作II的过程是先给滤液加热浓缩、__________、过滤。

（3）配制40%的稀硫酸的步骤有：

①稀释②计算③装瓶并贴标签④量取，其正确的顺序为___________（填序号）。

配制过程中，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒及_____________。

9．锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大．锌锰电池的构造如图所示．请回答下列问题：

（1）锌锰电池所使用的下列材料中，属于金属材料是___，属于合成材料的是___（填序号）。

A铜帽B碳棒C锌筒D密封塑料

（2）废旧电池铜帽会生成一些绿色的铜锈，其主要成分为Cu2（OH）2CO3，化学式表明铜生锈除了水和氧气外，还必须有___参与。

（3）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：

Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，该反应中锰元素的化合价由+4变为______。

（4）利用废旧电池铜帽（含铜、锌）制取海绵铜（Cu），并得到硫酸锌溶液，主要流程如下（反应条件已略去）：

已知：

2Cu+2H2SO4+O2

2CuSO4+2H2O

①过程Ⅲ中的分离操作名称为______；

②过程Ⅱ发生的化学反应方程式为______。

四、综合应用题

10．普通酸性锌锰干电池的结构如下图所示．

为回收二氧化锰并探究其性质，对废旧的酸性锌锰干电池进行了分拆，流程如下：

回答下列问题：

（1）干电池工作的化学方程式为Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+2NH3↑+X+H2O，则X的化学式为______。

废电池中的汞会污染水源和土壤，必须进行回收，A同学对锌皮进行如下处理：

（2）热处理能将锌和汞分离的原理是利用两种金属的_____不同，请你设计一种能去除汞中锌的方案（用化学方程式表示）。

______

（3）B同学称取2g二氧化锰和碳的混合物进一步清洗晾干，在氧气流中灼烧至不再有火星出现，将生成气体通入澄清石灰水，得到5g沉淀．计算混合物中二氧化锰的质量分数．（请写出计算过程）_____

（4）用二氧化锰与浓盐酸在微热条件下制取氯气（Cl2），同时生成水和氯化锰（MnCl2），氯化锰中锰元素的化合价为_____，写出反应的化学方程式________。

五、科学探究题

11．小明取酸性锌锰干电池进行探究，他发现电池内部结构如图所示。

（查阅资料）

（1）锌皮为金属锌（含有少量的铁）；

（2）黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成；

（3）有关数据见下表：

温度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

（实验探究一）小明取适量黑色糊状填充物，按下图所示实验流程进行探究。

（1）溶液A中溶质主要有______________（填化学式），操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是_____________。

（2）欲从固体M中得到较纯的MnO2，操作Ⅲ可采用的简便方法是________________________。

（实验探究二）小明取电池外壳锌皮，用砂纸打磨干净，剪成小块，进行实验。

（1）取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中，有ZnCl2生成。

①实验中可观察到的现象是____________________________；该反应属于基本反应类型中的______________反应。

②下列各组物质混合后，也能生成ZnCl2的有______________（填字母序号）。

A．ZnO与稀盐酸B．ZnSO4溶液与BaCl2溶液

C．ZnCO3与NaCl溶液D．Zn（NO3）2溶液与NH4Cl溶液

（2）另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中，充分反应后得到溶液E和固体F。

当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是______________（填化学式）；当固体F中只含一种物质时，溶液E中最少含有___________种溶质。

（3）若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，则生成氢气的质量______0.2g（选填“＜”、“＞”或“=”）。

参考答案

1．A

【分析】

根据电池的原理和对环境的污染分析。

【详解】

A、太阳能电池，利用太阳能，无污染，属于环保电池，故A正确，符合题意。

B、镍汞电池中含有汞，会造成重金属污染，不属于环保电池，故B错误，不符合题意。

C、锌锰干电池中含有的汞、锰会造成重金属污染，不属于环保电池，故C错误，不符合题意。

D、铅酸电池中含有的铅污染和废旧铅蓄电池电解液污染，会造成污染，不属于环保电池，故D错误，不符合题意。

故选：

A。

2．A

【分析】

硅太阳能电池，是将太阳能转化为电能的装置；锌锰碱性电池、氢燃料电池、铅蓄电池都是利用原电池原理将化学能转化成电能的装置。

【详解】

A、硅太阳能电池，是将太阳能转化为电能的装置；

B、锌锰碱性电池，是一次电池，将化学能转化成电能的装置；

C、氢燃料电池，是一次电池，将化学能转化成电能的装置；

D、铅蓄电池，是二次电池，放电时将化学能转化成电能的装置；

所以A能量转化形式与其它三个不同。

故选：

A。

3．D

【分析】

铅蓄电池、锌锰电池、镍镉电池都含有重金属离子，氢氧燃料电池生成物为水，无污染。

【详解】

A、铅蓄电池中含有重金属铅，对环境有污染，故A错误，不符合题意。

B、镍镉电池中含有重金属镍镉，对环境有污染，故B错误，不符合题意。

C、锌锰电池中含有重金属汞、锰，对环境有污染，故C错误，不符合题意。

D、氢氧燃料电池生成物为水，无污染，故D正确，符合题意。

故选：

D。

4．A

【分析】

锌锰电池、镍镉电池都含有重金属离子，锂电池是一种新型的高能电池，无污染。

【详解】

A、锂电池是一种新型的高能电池，无污染，属于绿色电池，故A正确，符合题意。

B、经过汞齐处理的锌锰电池中含有重金属汞，对环境有污染，故B错误，不符合题意。

C、镍镉电池中含有重金属镍镉，对环境有污染，故C错误，不符合题意。

D、碱性锌锰电池含有重金属锰，对环境有污染，故D错误，不符合题意。

故选：

A。

5．碳粉氯离子高温灼烧碳粉在灼烧时，转化为二氧化碳，从而得到较纯的二氧化锰

【详解】

（1）废电池填充物加水处理后，过滤，根据物质的溶解性，可知滤渣的主要成分是二氧化锰和碳粉；滤液中主要的阴离子是氯化锌和氯化铵电离出来的氯离子；

（2）欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是高温灼烧；原理为碳粉在高温灼烧时，转化为二氧化碳，从而得到较纯的二氧化锰。

6．+4；有害垃圾。

【解析】

化合物中元素的化合价代数和为零，氧元素显-2价，二氧化锰中锰元素的化合价为+4；废旧锌锰干电池因含重金属元素不能随意丢弃，否则易导致水和土壤被污染，应将其放入有害垃圾收集容器。

7．电MnO2导电催化剂Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

【分析】

主要涉及到与锌锰干电池相关的一些化学知识点，解题时依据要求对各方面的知识进行分析探讨即可。

【详解】

（1）干电池的工作原理是电池内部发生化学变化并把化学能转化为电能，故填：

电。

（2）氧化物是只含两种元素其中一种元素是氧元素的化合物，干电池中符合要求的是MnO2，故填：

MnO2。

（3）作电极的材料一定导电，碳棒也不例外，故填：

导电。

（4）在利用双氧水制取氧气的过程中二氧化锰可作催化剂，故填：

催化剂；

（5）锌和稀硫酸反应可以制取氢气同时生成硫酸锌，故填：

Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。

8．引流冷却结晶（降温结晶）②④①③（胶头）滴管

【详解】

（1）通过操作1固体和液体发生了分离，故是过滤操作，过滤时玻璃棒起引流的作用；

（2）通过操作2得到了晶体，故可通过冷却热饱和溶液得到晶体；

（3）稀释溶液的步骤是：

计算、量取、稀释、装瓶；量取液体时需要量筒和胶头滴管，稀释时需要烧杯和玻璃棒。

9．ACDCO2（或二氧化碳）+3过滤Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

【分析】

（1）根据材料的分类来分析。

（2）根据质量守恒定律分析铜生锈的条件进行解答。

（3）根据化合物中各元素的化合价的代数和为0进行解答。

（4）根据过滤可用于分离难溶性固体以及锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气进行解答。

【详解】

（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金；锌锰电池所使用铜帽、碳棒、锌筒、密封塑料中，属于金属材料的是铜帽和锌筒。

塑料属于合成材料。

故填：

AC；D。

（2）由质量守恒定律以及铜锈其主要成分为是Cu2（OH）2CO3，可知铜锈中含有碳元素，所以铜生锈还必须有二氧化碳参与；故填：

CO2（或二氧化碳）。

（3）根据化合物中各元素的化合价的代数和为0和氧元素的化合价为−2价，氢元素的化合价为+1价，可知MnOOH中锰元素的化合价为+3；故填：

+3。

（4）①过滤可用于分离难溶性固体，所以过程Ⅲ中分离操作的名称是过滤；②锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，所以过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

故填：

过滤；Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

10．Mn2O3沸点Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑70%+2

【分析】

（1）根据化学反应遵循质量守恒定律可知，在化学反应前后元素的种类和数目及原子的种类和数都不变，则可利用电池中的化学反应借助守恒的方法判断X的化学式。

（2）根据金属的性质来分析。

（3）利用化学方程式计算出碳的质量然后在进行二氧化锰质量分数的计算。

（4）根据化合物中元素化合价的计算方法以及方程式的书写方法来分析。

【详解】

（1）由电池工作时反应的化学方程式为：

Zn+2MnO2+2NH4Cl═ZnCl2+2NH3↑+X+H2O，可以看出Zn、Cl、H、N四种元素的原子个数在反应前后都相等，而Mn、O两种元素的原子个数反应前后不相等，反应前有2个锰原子，4个氧原子，反应后出现了1个氧原子，所以可以判断则X中应含有2个锰原子和3个氧原子，则X的化学式为Mn2O3。

故填：

Mn2O3。

（2）锌和汞两种金属的沸点不同，可采用热处理的方法加以分离；在金属活动顺序中，锌排在氢的前面，汞排在氢的后面，所以可采用稀盐酸加以分离。

故填：

沸点；Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。

（3）在加热时，碳生成了二氧化碳，二氧化碳通入石灰水中产生了碳酸钙沉淀。

，

，由以上两个化学方程式可知，碳、二氧化碳以及碳酸钙之间的关系为：

C～CO2～CaCO3。

设碳的质量为x。

x=0.6g

混合物中二氧化锰的质量分数为：

。

答：

混合物中二氧化锰的质量分数为70%。

（4）在氯化锰（MnCl2）中，氯元素显−1价，根据化合物中化合价代数和为0，则锰元素显+2价，二氧化锰与浓盐酸在微热条件下制取氯气（Cl2），同时生成水和氯化锰（MnCl2）反应的方程式为

。

故填：

+2；

。

11．NH4Cl、ZnCl2两者的溶解度受温度变化的影响不同在空气中充分燃烧固体溶解，有大量气泡产生置换A、BZnSO42＞

【解析】

（1）黑色糊状填充物中的NH4Cl、ZnCl2易溶于水，操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是两者的溶解度受温度变化的影响不同。

（2）在空气中充分燃烧，以除去炭黑。

【实验探究二】

（1）①锌与盐酸反应生成氢气，单化化单是置换。

②A．ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O，正确；B．ZnSO4+BaC12==BaSO4↓+ZnCl2，正确；C．ZnCO3与NaCl溶液不反应，错误；D．Zn（NO3）2溶液与NH4Cl溶液不反应，错误。

故选AB。

（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，金属活动性顺序相差大的之间先反应，故Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu先反应。

当溶液E中只含一种溶质时，该溶质是ZnSO4，当固体F中只含一种物质时，该固体物质是铜，溶液E中最少含有ZnSO4、FeSO4两种溶质。

③6.5g纯净的锌与足量稀硫酸反应，生成0.2g氢气，等质量的锌、铁与酸反应，铁生成氢气多，将含有铁的6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的质量>0.2g。

点睛：

本题主要考查溶解度曲线的应用能力、混合物的分离方法、根据化学方程式进行计算的知识。