题目内容

锌锰废电池经处理后,生产并回收硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:

试回答下列问题:

(1)锰在元素周期表中位于第________周期,第________族。

(2)步骤1和步骤2是将MnO2转化为MnO并溶于硫酸,其中步骤2中的氢气,是另一个流程产生的副产品,请写出产生氢气的反应方程式__________________________

(3)步骤3和步骤4都是除杂质。

①X是一种绿色氧化剂,则X________(填化学式)

步骤3是除去杂质Fe2。请用文字和必要的方程式简述除去Fe2的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe32.73.7Mn28.610.1Fe27.69.6)_________________________________________________________

步骤4中主要反应方程式为:MeSO4BaS=MeS↓BaSO4↓(Me主要为PbCdHg),则其除去杂质的原理是_________________________________________________

(4)已知进行步骤5的操作时,溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡,则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________

 

(1)四 ⅦB

(2)ZnH2SO4=ZnSO4H2

(3)①H2O2 在酸性条件下加入双氧水,将Fe2氧化成Fe32Fe2H2O22H=2Fe32H2O,调节pH3.78.6,使Fe3沉淀完全,Fe33H2O??Fe(OH)33H BaS为沉淀剂,使Pb2Cd2Hg等金属离子,生成更难溶的硫化物而除去

(4)MnSO42NH4HCO3=(NH4)2SO4MnCO3H2OCO2

【解析】(2)废电池回收硫酸锌和碳酸锰,故另一个工艺是制取硫酸锌,锌皮与稀硫酸反应生成氢气:ZnH2SO4=ZnSO4H2

(3)①具有强氧化性的绿色氧化剂,显然是H2O2,它的加入也不会引入新的杂质。由题给的三种离子沉淀pH可知,为除去Fe2Fe3,应将Fe2先氧化为Fe3,然后调节溶液的pH3.78.6之间,以便除净Fe3而不损失Mn2难溶电解质有生成更难溶电解质的趋势,故利用沉淀的转化实现了除去Pb2Cd2Hg

(4)根据气体是无色无味,可知该气体是CO2,故该反应的化学方程式为MnSO42NH4HCO3=(NH4)2SO4MnCO3CO2H2O

 

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