题目内容
锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料．以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体（MnxZn1-xFe2O4）的主要流程如下，请回答下列问题：
（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为 ．
（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是 （填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）．
（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的．图2是KMnO4溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内反应的主要产物．
①pH＜6时反应的离子方程式为 ．
②请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律： ．
③试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因： ．（不考虑KMnO4在酸性条件下氧化性增强的因素）
（4）当x=0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成 ．
（5）经测定滤液成分后，需加入一定量的MnSO4和铁粉，其目的是 ．
（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为
（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是
（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的．图2是KMnO4溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内反应的主要产物．
①pH＜6时反应的离子方程式为
②请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：
③试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：
（4）当x=0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成
（5）经测定滤液成分后，需加入一定量的MnSO4和铁粉，其目的是
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：
分析：（1）酸浸时，双氧水被氧化生成氧气，二氧化锰还原生成硫酸锰，反应还有水生成；
（2）利用铁粉把Hg还原出来；
（3）①由图可知，pH＜6时Hg与酸性高锰酸钾反应生成Hg2+、Mn2+；
②由图可知，随pH值的升高汞的去除率先降低后增加；
③酸性条件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用；
（4）Mn为+2价、Zn为+2价，利用化合价代数和为0，计算Fe元素化合价，再结合Mg、Zn、Fe原子数目之比改写为氧化物形式；
（3）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO4和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO4和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．
（2）利用铁粉把Hg还原出来；
（3）①由图可知，pH＜6时Hg与酸性高锰酸钾反应生成Hg2+、Mn2+；
②由图可知，随pH值的升高汞的去除率先降低后增加；
③酸性条件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用；
（4）Mn为+2价、Zn为+2价，利用化合价代数和为0，计算Fe元素化合价，再结合Mg、Zn、Fe原子数目之比改写为氧化物形式；
（3）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO4和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO4和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．
解答：
解：（1）酸浸时，双氧水被氧化生成氧气，二氧化锰还原生成硫酸锰，反应还有水生成，反应方程式为：MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O；
（2）铁粉具有还原性，能把汞离子还原为汞单质，所以铁粉的作用是还原剂，故答案为：还原剂；
（3）由图可知，pH＜6时Hg与酸性高锰酸钾反应生成Hg2+、Mn2+，反应离子方程式为：5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O，
故答案为：5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O；
②由图象可知，汞的吸收率随着PH的增大先降低后增加，
故答案为：随pH的升高汞的吸收率先降低后增加；
③不考虑酸性条件下氧化性增强因素，酸性条件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用，强酸性环境下汞的单位时间去除率高，
故答案为：Mn2+具有催化作用；
（4）Mn为+2价、Zn为+2价，当x=0.2时，利用化合价代数和为0，可知Fe元素化合价为+3，改写为氧化物形式为：MnO?4ZnO?5Fe2O3，
故答案为：MnO?4ZnO?5Fe2O3；
（5）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO4和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO4和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成，
故答案为：调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．
故答案为：MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O；
（2）铁粉具有还原性，能把汞离子还原为汞单质，所以铁粉的作用是还原剂，故答案为：还原剂；
（3）由图可知，pH＜6时Hg与酸性高锰酸钾反应生成Hg2+、Mn2+，反应离子方程式为：5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O，
故答案为：5Hg+2MnO4-+16H+=5Hg2++2Mn2++8H2O；
②由图象可知，汞的吸收率随着PH的增大先降低后增加，
故答案为：随pH的升高汞的吸收率先降低后增加；
③不考虑酸性条件下氧化性增强因素，酸性条件下有Mn2+生成，可能是Mn2+具有催化作用，强酸性环境下汞的单位时间去除率高，
故答案为：Mn2+具有催化作用；
（4）Mn为+2价、Zn为+2价，当x=0.2时，利用化合价代数和为0，可知Fe元素化合价为+3，改写为氧化物形式为：MnO?4ZnO?5Fe2O3，
故答案为：MnO?4ZnO?5Fe2O3；
（5）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO4和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO4和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成，
故答案为：调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．
点评：本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、对操作的分析评价、读图获取信息能力等，侧重考查学生对知识的迁移运用，难度中等．
练习册系列答案
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