题目内容

回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。

生成氢氧化物沉淀的pH

物质

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Mn(OH)2

8.3

9.8

根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。

(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2＋、Fe2＋等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为___________________________________________

 (2)锰粉经浓盐酸浸取，过滤Ⅰ除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是____________________________________________________________。

(3)过滤Ⅰ所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是___________________________________________________________。

(4)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2＋氧化得到MnO2，反应的离子方程式为_____________________________________________。

(5)实验室进行过滤操作时，需要用到的玻璃仪器有________________________

 

【答案】

(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

(2)将Fe2＋氧化成Fe3＋

(3)将Fe2＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，并防止Mn2＋转化成Mn(OH)2沉淀

(4)Mn2＋＋H2O2＋2OH－MnO2↓＋2H2O

(5)漏斗、烧杯、玻璃棒

【解析】MnO2具有较强的氧化性，可将浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。H2O2具有较强的氧化性，可将Fe2＋氧化成Fe3＋。过滤Ⅰ所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是将Fe2＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，并防止Mn2＋转化成Mn(OH)2沉淀。H2O2溶液与Mn2＋反应的离子方程式为Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2↓＋2H2O。过滤操作时需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒

 

练习册系列答案
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（2009?肇庆一模）回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉（含MnO2、Mn（OH）2、Fe、NH4Cl和炭黑等），由锰粉制取MnO2的步骤如图所示：


根据上图所示步骤并参考左边表格数据回答问题：
（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等．MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为
MnO2+4H++2C1-=Mn2++C12↑+2H2O
MnO2+4H++2C1-=Mn2++C12↑+2H2O
；这种处理方法不足之处为：
产生有毒的氯气
产生有毒的氯气
．
（2）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是
将Fe2+转化为Fe3+
将Fe2+转化为Fe3+
．
（3）过滤I的滤渣的化学式为
C
C
．过滤Ⅱ的滤渣的化学式为
Fe（OH）3
Fe（OH）3
．
（4）将过滤I所得滤液经H2O2氧化后，再加入NaOH溶液调节pH的范围是
3.7＜pH＜8.3
3.7＜pH＜8.3
：，其目的是
使Fe3+完全沉淀，并防止Mn2+转化为Mn（OH）2沉淀
使Fe3+完全沉淀，并防止Mn2+转化为Mn（OH）2沉淀
．
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+氧化得到MnO2，反应的离于方程式为
Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O
Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O
．

（16分）回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉（主要含MnO2、Mn(OH)2、Fe、NH4Cl和炭黑等），由锰粉制取MnO2的步骤和数据如下：

物质

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Fe(OH)2

8.3

9.8

   （1）在加热条件下，用浓盐酸浸取锰粉得到含有Mn2+、Fe3+等离子的溶液，MnO2与浓盐酸反应的离子方程式          ，该处理方法的缺点         。

   （2）步骤I中滤渣的化学式          ，步骤I中滤渣的化学式         。

   （3）向步骤I的滤液中加足量H2O2的作用为         。再加NaOH溶液调节pH在3.7<pH<8.3，目的是                   。

   （4）向步骤II的滤液中H2O2溶液，再加NaOH溶液调节pH为9，使Mn2+转化成MnO2，在这一过程中H2O2起         （填氧化剂、还原剂）的作用。

 

（16分）回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉（主要含MnO2、Mn(OH)2、Fe、NH4Cl和炭黑等），由锰粉制取MnO2的步骤和数据如下：

物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Fe(OH)2
8.3
9.8
  （1）在加热条件下，用浓盐酸浸取锰粉得到含有Mn2+、Fe3+等离子的溶液，MnO2与浓盐酸反应的离子方程式         ，该处理方法的缺点         。
（2）步骤I中滤渣的化学式         ，步骤I中滤渣的化学式         。
（3）向步骤I的滤液中加足量H2O2的作用为         。再加NaOH溶液调节pH在3.7<pH<8.3，目的是                   。
（4）向步骤II的滤液中H2O2溶液，再加NaOH溶液调节pH为9，使Mn2+转化成MnO2，在这一过程中H2O2起         （填氧化剂、还原剂）的作用。

回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。

根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。

物 质

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Mn(OH)2

8.3

9.8

 

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式：?????????????????????????????????????????????????????? _。

（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60 min，其可能原因是???????????????????????????????????????????????????? 。

（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是????????????????????????????????? 。

（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是?????????????????????????????????????????????? 。

（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+ 氧化得到MnO2，反应的离于方程式为????????????????????????????????????????????????????? 。

（6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。

① 第一步反应的化学方程式为???????????????????????????????????????????????????????????? 。

② 电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为???????????????????????????????????????? 。

 

（16分）回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉（主要含MnO2、Mn(OH)2、Fe、NH4Cl和炭黑等），由锰粉制取MnO2的步骤和数据如下：

物质

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6

9.6

Fe(OH)2

8.3

9.8

   （1）在加热条件下，用浓盐酸浸取锰粉得到含有Mn2+、Fe3+等离子的溶液，MnO2与浓盐酸反应的离子方程式          ，该处理方法的缺点          。

   （2）步骤I中滤渣的化学式          ，步骤I中滤渣的化学式          。

   （3）向步骤I的滤液中加足量H2O2的作用为          。再加NaOH溶液调节pH在3.7<pH<8.3，目的是                    。

   （4）向步骤II的滤液中H2O2溶液，再加NaOH溶液调节pH为9，使Mn2+转化成MnO2，在这一过程中H2O2起          （填氧化剂、还原剂）的作用。

 

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