Question

二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项有意义的工作，某研究性小组对此展开了系列研究。

Ⅰ．用高锰酸钾制备

资料一：(1)3K2MnO4+ 2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4＋2H2O

(2)K2MnO4易溶于水

实验室加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为_____________，其反应类型是_______。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是____________。

Ⅱ．用硫酸锰制备

电解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同时生成氢气和硫酸，该反应的化学方程式为______，一段时间后溶液的pH将_______(填“变大”、“变小”或 “不变”)

Ⅲ．用废锂电池制备

资料二：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2，并进行锂资源回收，流程如下：

请回答下列问题：

(1)“滤液”中溶质的主要成分是________ (填化学式)。

(2)在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______。

(3)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2：

① 2MnO2+C2MnO+CO2↑

② MnO+H2SO4=MnSO4+H2O

③ 3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4

上述涉及元素化合价变化的反应有_______(填序号)。

IV．用碳酸锰制备

控制一定的温度，焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下：

(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊，写出石英管中发生反应的化学方程式___________。

(2)MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物，其残留固体质量随温度的变化如上图所示。图中B点对应固体成分的化学式为______(请写出计算过程)。

Answer 1