Question

11．鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波涂料．一種以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：

（1）當(dāng)x=0.4，試用氧化物形式表示該鐵氧體組成2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃．
（2）酸浸時(shí)，二氧化錳被還原的化學(xué)方程式為：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O．
（3）活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是還原劑（選填：氧化劑、還原劑、吸附劑）．
（4）煮沸1h是為了使H₂O₂分解．
（5）同時(shí)加入MnSO₄和鐵粉的目的是調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成．

Answer 1

分析 廢電池酸浸得到濾液中液中主要金屬陽(yáng)離子有Mn²⁺、Hg²⁺、Zn²⁺，加入鐵粉除Hg，吹出汞蒸汽經(jīng)KMnO₄溶液吸收，除汞后的濾液中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳等，加入MnSO₄和鐵粉，調(diào)節(jié)濾液離子的成分，煮沸除去雙氧水，再水熱，進(jìn)行后處理，也能得到錳鋅鐵氧體，
（1）Mn為+2價(jià)、Zn為+2價(jià)，利用化合價(jià)代數(shù)和為0，計(jì)算Fe元素化合價(jià)，再結(jié)合Mg、Zn、Fe原子數(shù)目之比改寫(xiě)為氧化物形式；
（2）酸浸時(shí)，雙氧水被氧化生成氧氣，二氧化錳還原生成硫酸錳，反應(yīng)還有水生成；
（3）利用鐵粉把Hg還原出來(lái)；
（4）雙氧水受熱會(huì)分解，據(jù)此答題；
（5）除汞后的濾液中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸等，不加入MnSO₄和鐵粉，進(jìn)行后續(xù)操作，也能得到錳鋅鐵氧體，而實(shí)際中加入需加入一定量的MnSO₄和鐵粉，應(yīng)是調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成．

解答 解：廢電池酸浸得到濾液中液中主要金屬陽(yáng)離子有Mn²⁺、Hg²⁺、Zn²⁺，加入鐵粉除Hg，吹出汞蒸汽經(jīng)KMnO₄溶液吸收，除汞后的濾液中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳等，加入MnSO₄和鐵粉，調(diào)節(jié)濾液離子的成分，煮沸除去雙氧水，再水熱，進(jìn)行后處理，也能得到錳鋅鐵氧體，
（1）Mn為+2價(jià)、Zn為+2價(jià)，當(dāng)x=0.4時(shí)，利用化合價(jià)代數(shù)和為0，可知Fe元素化合價(jià)為+3，改寫(xiě)為氧化物形式為：2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃，
故答案為：2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃；
（2）酸浸時(shí)，雙氧水被氧化生成氧氣，二氧化錳還原生成硫酸錳，反應(yīng)還有水生成，反應(yīng)方程式為：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O；
（3）鐵粉具有還原性，能把汞離子還原為汞單質(zhì)，所以鐵粉的作用是還原劑，
故答案為：還原劑；
（4）煮沸1h是為了使雙氧水受熱會(huì)分解，
故答案為：H₂O₂；
（5）除汞后的濾液中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸等，不加入MnSO₄和鐵粉，進(jìn)行后續(xù)操作，也能得到錳鋅鐵氧體，而實(shí)際中加入需加入一定量的MnSO₄和鐵粉，應(yīng)是調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成，
故答案為：調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)工藝流程、物質(zhì)的分離提純、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、讀圖獲取信息能力等，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移運(yùn)用，難度中等．