Question

（14分）

以鋅錳廢電池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物質(zhì) ）為原料回收MnO2的工藝流程如下：

I. 將碳包中物質(zhì)烘干，用足量稀HNO3溶解金屬單質(zhì)，過濾，得濾渣a；

II. 將濾渣a在空氣中灼燒除去碳粉，得到粗MnO2；

III. 向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有氣體生成；

IV. 向III所得溶液（pH約為6）中緩慢滴加0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液，過濾，得濾渣b，其主要成分為MnCO3；

V. 濾渣b經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，制得較純的MnO2。

（1）Ι中Ag與足量稀HNO3反應(yīng)生成NO的化學方程式為 。

（2）已知II的灼燒過程中同時發(fā)生反應(yīng)：

MnO2(s) + C(s) === MnO(s) + CO (g) △H = +24.4 kJ ? mol – 1 ①

MnO2(s) + CO(g) === MnO(s) + CO2(g) △H = -148.1 kJ ? mol – 1 ②

寫出MnO2和C反應(yīng)生成MnO和CO2的熱化學方程式： 。

（3）H2O2分子中含有的化學鍵類型為 、 。

（4）III中MnO2溶解的離子方程式為 ，溶解一定量的MnO2，H2O2的實際消耗量比理論值高，用化學方程式解釋原因： 。

（5）IV中，若改為“向0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液中緩慢滴加III所得溶液”，濾渣b中會混有較多Mn(OH)2沉淀，解釋其原因： 。

（6）V中MnCO3在空氣中灼燒的化學方程式為 。

 

Answer 1

（14分）

（1）3Ag + 4HNO3 === 3AgNO3 +NO? + 2H2O

注：寫“△”不扣分，寫成離子方程式不扣分。

（2）2MnO2(s) + C(s) === 2MnO(s) + CO2(g) △H = -123.7 kJ ? mol -1

（3）極性鍵、非極性鍵 注：每空各1分，只寫“共價鍵”的扣1分。

（4）MnO2 + H2O2 + 2H+ === Mn2+ + O2? + 2H2O； 2H2O2 ==== O2?+ 2H2O

（5）Na2CO3溶液pH>7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性（1分），后者滴加到前者中，溶液中c(OH-)較大，Mn2+與OH-生成Mn (OH)2沉淀（或答CO32-的水解平衡正向移動生成Mn (OH)2沉淀）（1分）。

（6）2MnCO3 + O2 === 2MnO2 + 2CO2 注：寫“加熱”、“高溫”不扣分。

【解析】

試題分析：（1）Ag與足量稀HNO3反應(yīng)生成NO的化學方程式為3Ag + 4HNO3 === 3AgNO3 +NO? + 2H2O

（2）根據(jù)蓋斯定律目標方程式= ① +②，所以MnO2和C反應(yīng)生成MnO和CO2的熱化學方程式為2MnO2(s) + C(s) === 2MnO(s) + CO2(g) △H = -123.7 kJ ? mol -1

（3）過氧化氫是共價化合物，分子中含有極性共價鍵、非極性共價鍵；

（4）MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有氣體生成；錳元素的化合價降低，則過氧化氫中氧元素的化合價升高，所以該氣體是氧氣，離子方程式為MnO2 + H2O2 + 2H+ === Mn2+ + O2? + 2H2O；因為過氧化氫在二氧化錳存在的條件下會發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧氣和水，用化學方程式表示為

2H2O2 ==== O2?+ 2H2O；

（5）Na2CO3溶液水解使溶液pH>7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性（1分），后者滴加到前者中，氫離子與水解生成的碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳氣體，使水解平衡正向移動，溶液中c(OH-)較大，Mn2+與OH-生成Mn (OH)2沉淀；

（6）MnCO3在空氣中灼燒的反應(yīng)類似與碳酸鈣的分解反應(yīng)，化學方程式為

2MnCO3 + O2 === 2MnO2 + 2CO2

考點：考查對化學方程式的記憶，由所給條件判斷反應(yīng)方程式及書寫，化學鍵類型的判斷，蓋斯定律得應(yīng)用，對工業(yè)流程的分析