题目内容
锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短，大都为一次性电池，用完之后被当作垃圾扔掉．这不仅浪费了宝贵的金属资，而且还会产生严重的环境污染．下表是各类电池的综合成分分析结果：
通过简单的机械处理，将电池中各组分进行最大在限度的分离，从而使整个处理过程得到简化．再分别对锌皮和锰粉（MnO2）进行湿法处理，通过预处理、浸取、净化等工序制出产品．工艺流程如图：
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
已知：锌元素与铝元素相似，具有两性．
（1）市售锌锰干电池为碱性电池，电解质溶液为KOH，则其正极反应为 ；电极总反应方程为 ；
（2、在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是 ，洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质的化学式为 ．
（3）二氧化锰生产中，写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式 ；盐酸溶解后回收的渣是 ；
（4）已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2，则第一次加H2O2后调节pH≈5，目的是 ；
（5）实验室中用高锰酸钾溶液检验Mn2+时，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，该热分解的方程式为 ．
| 元素 | 锌 | 锰 | 铁 | 铜 | 碳 | 其它 |
| 质量百分含量 | 13～27 | 14～28 | 23～26 | 0.5～0.7 | 5～6 | 13 |
查阅资料知各离子沉淀完全的pH为
| 离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | Mn2+ |
| pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 | 10.1 |
（1）市售锌锰干电池为碱性电池，电解质溶液为KOH，则其正极反应为
（2、在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是
（3）二氧化锰生产中，写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式
（4）已知第二次加H2O2后调节pH≈9的目的为将Mn2+转化为MnO2，则第一次加H2O2后调节pH≈5，目的是
（5）实验室中用高锰酸钾溶液检验Mn2+时，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，该热分解的方程式为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,化学电源新型电池
专题：实验设计题
分析：（1）锌锰干电池为碱性电池，电解质溶液为KOH，正极是二氧化锰得到电子生成MnOOH；锌做负极失电子生成Zn（OH）2，电池总反应为锌和二氧化锰反应生成MnOOH，Zn（OH）2；
（2）分离铁和锌可以用磁铁吸引铁分离，分析流程加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐为碱式碳酸锌；
（3）二氧化锰在浓盐酸溶液中加热反应生成氯化锰、氯气和水；其中碳不溶于盐酸；
（4）第一次加H2O2后调节pH≈5的目的是氧化亚铁离子为铁离子，使铁离子形成氢氧化铁沉淀除去；
（5）高锰酸钾溶液检验Mn2+时，碱性溶液中产生黑色沉淀为MnO2；
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，一定有金属氧化物，硫的氧化物，硫元素化合价一定降低，所以金属锰元素化合价升高，结合氧化还原反应电子转移守恒分析得到产物；
（2）分离铁和锌可以用磁铁吸引铁分离，分析流程加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐为碱式碳酸锌；
（3）二氧化锰在浓盐酸溶液中加热反应生成氯化锰、氯气和水；其中碳不溶于盐酸；
（4）第一次加H2O2后调节pH≈5的目的是氧化亚铁离子为铁离子，使铁离子形成氢氧化铁沉淀除去；
（5）高锰酸钾溶液检验Mn2+时，碱性溶液中产生黑色沉淀为MnO2；
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，一定有金属氧化物，硫的氧化物，硫元素化合价一定降低，所以金属锰元素化合价升高，结合氧化还原反应电子转移守恒分析得到产物；
解答：
解：（1）锌锰干电池为碱性电池，电解质溶液为KOH，正极是二氧化锰得到电子生成MnOOH，电极反应为：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-；锌做负极失电子生成Zn（OH）2，电池总反应为锌和二氧化锰反应生成MnOOH，Zn（OH）2，总反应为：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2 ；
故答案为：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-；2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2 ；
（2）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：磁选法或用磁铁吸，Zn2（OH）2CO3；
（3）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；分析流程可知盐酸溶解后回收的渣是碳黑；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；碳黑；
（4）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（5）高锰酸钾碱溶液中氧化Mn2+生成黑色的MnO2，结合电荷守恒和原子守恒写出反应的离子方程式：2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O；
故答案为：2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O；
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，一定有金属氧化物，硫的氧化物，硫元素化合价一定降低，所以金属锰元素化合价升高，结合氧化还原反应电子转移守恒分析得到产物，SO42-～SO2～2e-，Mn2+～2e-～Mn4+，氧化锰Mn3O4、二氧化硫、三氧化硫，结合原子守恒配平书写化学方程式反应的化学方程式：3MnSO4
Mn3O4+SO2↑+2SO3↑；
故答案为：3MnSO4
Mn3O4+SO2↑+2SO3↑；
故答案为：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-；2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2 ；
（2）在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是磁选法或用磁铁吸；洗液加（NH4）2CO3在pH=7.5沉淀出一种碱式盐，该物质是碱式碳酸锌，化学式为Zn2（OH）2CO3；
故答案为：磁选法或用磁铁吸，Zn2（OH）2CO3；
（3）二氧化锰生产中，加入30%盐酸溶解时，生成氯化锰和氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
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故答案为：MnO2+4H++2Cl-
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（4）第一次加H2O2后，将亚铁离子氧化成铁离子，调节pH≈5，将铁离子完全沉淀；故目的是除去Fe2+和Fe3+；
故答案为：除去Fe2+和Fe3+；
（5）高锰酸钾碱溶液中氧化Mn2+生成黑色的MnO2，结合电荷守恒和原子守恒写出反应的离子方程式：2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O；
故答案为：2MnO4-+3Mn2++4OH-=5MnO2+2H2O；
（6）硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，一定有金属氧化物，硫的氧化物，硫元素化合价一定降低，所以金属锰元素化合价升高，结合氧化还原反应电子转移守恒分析得到产物，SO42-～SO2～2e-，Mn2+～2e-～Mn4+，氧化锰Mn3O4、二氧化硫、三氧化硫，结合原子守恒配平书写化学方程式反应的化学方程式：3MnSO4
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故答案为：3MnSO4
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点评：本题以碱性锌锰电池为依据考查了电极反应式书写、氧化还原反应方程式书写、分解反应等，注意流程中的信息；难度中等．
练习册系列答案
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