题目内容

(12分) 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）锰在元素周期表中第                   周期，第             族。

(2)步骤1和步骤2是将MnO2等转化为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是____________(填化学式)。

②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Fe3+：2.7～3.7，Mn2+：8.6～10.1，Fe2+：7.6～9.6 。)                                                 

___________________________________________________________________________。

③步骤4中主要反应方程式为：MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等)，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（各1分，共2分）

(2)  Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2分)

(3)  ①H2O2 (2分)

②在酸性条件下加入双氧水，将Fe2+氧化成Fe3+ ，2Fe2++ 2H2O2+ 2H+ = 2Fe3++ 2H2O

  调节pH至3.7-8.6，使Fe3+沉淀完全，  Fe3++ 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ (4分)

③以BaS为沉淀剂，使Pb2+、Cd2+、Hg+等金属离子，生成更难溶的硫化物而除去。(2分)

(4)MnSO4+2NH4HCO3 = (NH4)2 SO4 +MnCO3 + H2O + CO2↑(2分)

练习册系列答案
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（2013?珠海模拟）锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：
（1）硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明
Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+
Zn2++2H2O?Zn（OH）2+2H+
．
（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑，该反应的氧化产物是
CO
CO
．
（3）50-55℃向MnS04的母液中加入足量NH4HC03，反应的化学方程式为：
MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+
H2O
H2O
+
CO2↑
CO2↑
．
（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：2.7～3.7，Mn2+：8.6～10.1，Fe2+：7.6～9.6．下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：
实验操作 离子方程式
步骤1：取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡．
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
步骤2：将pH调到
3.7～8.6
3.7～8.6
，使Fe3+沉淀完全		 Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+
废旧锌锰电池回收处理，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用．
（1）回收二氯化锰．将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热，试写出MnO（OH）与浓盐酸反应的化学方程式：
2MnO（OH）+6HCl
  △  
.
 
2MnCl2+Cl2↑+4H2O
2MnO（OH）+6HCl
  △  
.
 
2MnCl2+Cl2↑+4H2O
．
（2）萃取法回收锰离子．实验室萃取操作中使用的玻璃仪器是
分液漏斗
分液漏斗
．
（3）制备锰锌铁氧体．锰锌铁氧体可用作隐形飞机吸收雷达波的涂料．一种以锌锰废电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图1：

①除汞时，铁粉的作用是
还原剂
还原剂
（填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）．在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率的影响及主要产物如图2．
②据图说明pH对Hg吸收率的影响规律
随pH的升高汞的吸收率先降低后增加
随pH的升高汞的吸收率先降低后增加
．
③在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是
KMnO4在酸性条件下氧化性强
KMnO4在酸性条件下氧化性强
．
（4）锰回收新方法．向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止．其主要反应为：
2MnO（OH）+MnO2+2H 2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O，
①每1molMnO2参加反应时，共有
4
4
mol电子发生转移．
②新方法的优点是
工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生
成，不造成二次污染；废物资源化等
工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生
成，不造成二次污染；废物资源化等
（答1点即可）．
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图：
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试回答下列问题
（1）锰在元素周期表中第
 
周期，第
 
族．
（2）步骤1和步骤2是将MnO2等转化为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是
 
（填化学式）．
②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Fe3+：2.7～3.7，Mn2+：8.6～10.1，Fe2+：7.6～9.6．）
 
．
③步骤4中主要反应方程式为：MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓（Me主要为Pb、Cd、Hg等），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
 
．
锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：
（1）硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明______．
（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑，该反应的氧化产物是______．
（3）50-55℃向MnS04的母液中加入足量NH4HC03，反应的化学方程式为：
MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+______+______．
（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：2.7～3.7，Mn2+：8.6～10.1，Fe2+：7.6～9.6．下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：
实验操作离子方程式
步骤1：取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡．
______
步骤2：将pH调到______，使Fe3+沉淀完全Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+

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