Question

废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO₂、NH₄CI、ZnCI₂，还有少量的FeCI₂和炭粉，用A制备高纯MnCO₃，的流程图如下。

（1）碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。
（2）第Ⅱ步操作的目的是________________________。
（3）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn²⁺的离子方程式为____________________。 (已知：Ksp(MnS)=2.5×10^-13，Ksp(ZnS)=1.6×10^-24)
（4）为选择试剂X，在相同条件下，分别用5 g黑色物质M进行制备MnSO₄的实验，得到数据如右表：

①试剂x的最佳选择是_________。
②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的
主要成分反应的化学方程式为_________。
（5）第V步系列操作可按以下流程进行：

已知：MaCO₃难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH) ₂开
始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作：
操作1：___________________；操作2：过滤，用少量水洗涤2～3次
操作3：检测滤液，表明SO已除干净； 操作4：___________________；
操作5：低温烘干。

Answer 1

（1）Zn
（2）除去碳和氯化铵
（3）Zn²⁺+MnS= Zn²⁺+MnS+Mn²⁺
（4）①30%过氧化氢    ②MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄= MnSO₄+2H₂O+O₂↑
（5）加入碳酸钠，控制pH小于7.7
用少量无水乙醇洗涤2——3次

试题分析：（1）锌是活泼金属，电池反应中失去电子为负极；（2）加热灼烧碳生成二氧化碳除去，氯化铵分解除去，所以加热的目的是除去碳和氯化铵；（3）该反应是沉淀的转化，沉淀向溶度积小的物质转化，根据溶度积常数MnS不溶， ZnS更难溶；（4）①相同量的M实验4制备得到MnSO₄的量最多，所以选用双氧水实验效果做好；②二氧化锰生成硫酸锰，化合价降低为氧化剂，所以双氧水为还原剂产物为氧气，MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄= MnSO₄+2H₂O+O₂↑;（5）反应是制备碳酸锰，所以应加入碳酸钠等可溶性碳酸盐或碳酸氢盐，并调节pH小于7.7（防止生成氢氧化锰），生成碳酸锰，用水洗涤后沉淀表面有水在干燥时易被空气氧化，沉淀不溶于乙醇，且乙醇易挥发易于干燥，所以采用乙醇冲洗除去沉淀表面的水，一般操作2——3次。