Question

【题目】工业上以废旧锌锰电池中的黑锰粉[MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2、炭黑及氧化铁等]为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工艺流程如下：

(1)过程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中都需要的操作为______________。

(2)溶液A中的溶质除了NH4Cl，还含有____________(填化学式) 。

(3)过程Ⅱ的目的是除炭、氧化MnO(OH)，其产物为三种常见氧化物，除CO2外，另外两种物质的化学式为______________。

(4)查阅资料：在pH>a的溶液中，Fe3+会转化成氢氧化铁沉淀，在pH>b的溶液中，Mn2+会转化成氢氧化锰沉淀。结合过程Ⅲ分析，可推测a_______b (填“>”、“<”或“=”)。

(5)结合复分解反应的条件和表中信息：过程IV的化学方程式为____________________。

	MnSO4	CaCl2	MnCl2	CaSO4
溶解性	易溶	易溶	易溶	微溶

Answer 1

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

【解析】

(1)过程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ后都实现了固液分离，因此过程Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中都需要的操作为：过滤。

(2) 因为黑锰粉中MnO2、MnO(OH)、炭黑及氧化铁等都难溶于水，而NH4Cl、ZnCl2易溶于水，因此溶液A中的溶质除了NH4Cl，还含有ZnCl2。

(3)过程Ⅱ的目的是除炭、氧化MnO(OH)，在空气中灼烧后炭转化为CO2，MnO(OH)转化为MnO2、H2O，因此得到的三种常见氧化物，除CO2外，另外两种物质的化学式为：MnO2、H2O。

(4)根据资料：在pH>a的溶液中，Fe3+会转化成氢氧化铁沉淀，在pH>b的溶液中，Mn2+会转化成氢氧化锰沉淀。结合过程Ⅲ分析，在Fe3+会转化成氢氧化铁沉淀时Mn2+没有转化成氢氧化锰沉淀，可见Mn2+转化成氢氧化锰沉淀时溶液的pH比Fe3+会转化成氢氧化铁沉淀时溶液的pH更大，因此可推测a<b。

(5)复分解反应发生的条件是反应物互相交换成分后，生成物中有沉淀、气体或水生成。结合复分解反应的条件和表中信息：过程IV中发生的反应，反应物是MnSO4和CaCl2，生成物是MnCl2和CaSO4，化学方程式为：MnSO4+CaCl2=CaSO4↓+MnCl2。