Question

二氧化錳在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。

（1）鋅—錳堿性電池廣泛應(yīng)用于日常生活。電池的總反應(yīng)式為

Zn(s)＋2MnO2(s)＋2H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋2MnOOH(s)。

該電池的正極反應(yīng)式為                        。

（2）某學(xué)習(xí)小組擬以廢舊干電池為原料制取錳，簡(jiǎn)易流程如下：

①加入濃鹽酸溶于廢舊電池內(nèi)黑色物質(zhì)過程中保持通風(fēng)，其原因是              。

②從產(chǎn)品純度、環(huán)保等角度考慮，X宜選擇              （填代號(hào)）。

A．焦炭    B．鋁      C．氫氣    D．一氧化碳

③寫出碳酸錳在空氣中灼燒生成四氧化三錳的化學(xué)方程式                 。

（3）電解硫酸錳溶液法制錳又叫濕法冶錳。以菱錳礦（主要成份是MnCO3，主要雜質(zhì)是Fe2+、Co2+、Ni2+）為原料制備錳的工藝流程如下：

已知：NiS 、CoS均難溶于水。部分氫氧化物的pH如下表：（若某離子濃度小于等于105mol·L1，則認(rèn)為完全沉淀）

物質(zhì)	Fe(OH)2	Ni(OH)2	Co(OH)2	Mn(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀pH	7.5	7.7	7.6	8.3	2.7
完全沉淀pH	9.7	8.4	8.2	9.8	3.8

①用離子方程式表示加入二氧化錳的作用                   。

②加入氨水調(diào)節(jié)浸出槽中溶液的pH范圍：                  。

③棄渣B可能含有的物質(zhì)為                  。

④電解槽陰極的電極反應(yīng)式為                             。

Answer 1

【答案】

（1）MnO2＋H2O＋e＝MnOOH＋OH（2分）

（2）①二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣（2分）② C（1分）

③ 6MnCO3＋O22Mn3O4＋6CO2（3分）

（3）①M(fèi)nO2＋4H＋2Fe2＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O（2分）

②3.8≤pH＜8.3（2分）

③NiS、CoS（2分）

④Mn2+＋2e＝Mn（2分）

【解析】

（1）根據(jù)電池反應(yīng)式直接寫出正極反應(yīng)式，或?qū)懗鲐?fù)極反應(yīng)式：Zn－2e＋2OH＝Zn(OH)2；

電池反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式MnO2＋H2O＋e＝MnOOH＋OH。

（2）①濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，氯氣是有毒氣體。故用濃鹽酸溶解二氧化錳時(shí)要保持通風(fēng)，避免中毒。②焦炭、鋁還原四氧化三錳時(shí)產(chǎn)品中混有固體雜質(zhì)，CO有毒，易污染環(huán)境。宜用氫氣還原四氧化三錳。③碳酸錳在空氣中灼燒時(shí)有氧氣參與反應(yīng)。

（3）①根據(jù)幾種離子沉淀的pH數(shù)據(jù)知，氫氧化亞鐵沉淀過程中，氫氧化錳已開始沉淀，因此，要將亞鐵離子轉(zhuǎn)化成鐵離子。②在此pH范圍內(nèi)Co2+、Ni2+可能沒有完全沉淀，加入硫化銨溶液用于沉淀多余Co2+、Ni2+。用惰性電極材料電解硫酸錳溶液時(shí)，陰極上錳離子發(fā)生還原反應(yīng)，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2O －4e＝4H+＋O2↑，陽極區(qū)生成了硫酸，硫酸循環(huán)使用。