Question

【題目】工業(yè)上以廢舊鋅錳電池中的黑錳粉[MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2、炭黑及氧化鐵等]為原料制備MnCl2，實現(xiàn)錳的再利用。其工藝流程如下：

(1)過程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中都需要的操作為______________。

(2)溶液A中的溶質(zhì)除了NH4Cl，還含有____________(填化學式) 。

(3)過程Ⅱ的目的是除炭、氧化MnO(OH)，其產(chǎn)物為三種常見氧化物，除CO2外，另外兩種物質(zhì)的化學式為______________。

(4)查閱資料：在pH>a的溶液中，Fe3+會轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀，在pH>b的溶液中，Mn2+會轉(zhuǎn)化成氫氧化錳沉淀。結(jié)合過程Ⅲ分析，可推測a_______b (填“>”、“<”或“=”)。

(5)結(jié)合復分解反應(yīng)的條件和表中信息：過程IV的化學方程式為____________________。

	MnSO4	CaCl2	MnCl2	CaSO4
溶解性	易溶	易溶	易溶	微溶

Answer 1

【答案】過濾 ZnCl2 MnO2、H2O < MnSO4+CaCl2=CaSO4↓+MnCl2

【解析】

(1)過程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ后都實現(xiàn)了固液分離，因此過程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中都需要的操作為：過濾。

(2) 因為黑錳粉中MnO2、MnO(OH)、炭黑及氧化鐵等都難溶于水，而NH4Cl、ZnCl2易溶于水，因此溶液A中的溶質(zhì)除了NH4Cl，還含有ZnCl2。

(3)過程Ⅱ的目的是除炭、氧化MnO(OH)，在空氣中灼燒后炭轉(zhuǎn)化為CO2，MnO(OH)轉(zhuǎn)化為MnO2、H2O，因此得到的三種常見氧化物，除CO2外，另外兩種物質(zhì)的化學式為：MnO2、H2O。

(4)根據(jù)資料：在pH>a的溶液中，Fe3+會轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀，在pH>b的溶液中，Mn2+會轉(zhuǎn)化成氫氧化錳沉淀。結(jié)合過程Ⅲ分析，在Fe3+會轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀時Mn2+沒有轉(zhuǎn)化成氫氧化錳沉淀，可見Mn2+轉(zhuǎn)化成氫氧化錳沉淀時溶液的pH比Fe3+會轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀時溶液的pH更大，因此可推測a<b。

(5)復分解反應(yīng)發(fā)生的條件是反應(yīng)物互相交換成分后，生成物中有沉淀、氣體或水生成。結(jié)合復分解反應(yīng)的條件和表中信息：過程IV中發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)物是MnSO4和CaCl2，生成物是MnCl2和CaSO4，化學方程式為：MnSO4+CaCl2=CaSO4↓+MnCl2。