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4．锌锰干电池所含的汞、酸或碱等在废弃后进入环境中将造成严重危害，对废旧电池进行资源化处理显得非常重要．某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源．

（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH．
该电池负极材料主要是Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn（OH）2，正极发生的主要反应是MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3或MnO2+H++e-=MnOOH．
（2）填充物溶解温度应控制在60°C左右，其原因是温度过高氯化铵受热分解．
（3）操作A的名称为过滤．
（4）向滤渣（主要成分为含锰混合物）中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2MnOOH+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①当1molMnO2参加反应时，共有4mol电子发生转移．
②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出其反应的化学方程式2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O．
（5）铜帽与稀硫酸、H2O2反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O．由硫酸铜溶液制备胆矾晶体，主要步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．

分析 （1）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn（OH）2，其负极上锌失电子发生氧化反应，正极发生还原反应电极反应式为：MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3或MnO2+H++e-=MnOOH；
（2）温度越低反应速率越慢，高温下，氯化铵易分解；
（3）操分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法；
（4）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中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+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①根据二氧化锰和转移电子之间的关系式计算；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水；
（5）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子；由硫酸铜溶液制备胆矾晶体，主要步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．

解答 解：（1）负极发生氧化反应，由方程式可知Zn被氧化生成Zn（OH）2，正极发生还原反应电极反应式为：MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3或MnO2+H++e-=MnOOH，
故答案为：Zn；MnO2+NH4++e-=MnOOH+NH3或MnO2+H++e-=MnOOH；
（2）较高温度时，氯化铵易分解生成氯化氢和氨气，所以得不到氯化铵晶体，
故答案为：温度低溶解速度慢，温度过高氯化铵受热分解；
（3）操分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以该操作名称是过滤，
故答案为：过滤；
（4）滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中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2 MnO（OH）+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4═3MnSO4+4CO2↑+6H2O．
①该反应中，氧化剂是MnO（OH）、MnO2，还原剂是草酸，当1mol MnO2参加反应时，转移电子的物质的量4mol，故答案为：4；
②MnO（OH）与浓盐酸在加热条件下也可发生反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O，
故答案为：2MnO（OH）+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2MnCl2+Cl2↑+4H2O；
（5）酸性条件下，双氧水能将铜氧化生成铜离子反应的化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；主要步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．

点评 本题考查了物质的分离和提纯、原电池原理，根据原电池正负极上发生的反应、物质的性质及其分离方法来分析解答，能从整体上把握物质分离过程，熟练掌握基础知识，灵活运用知识解答，题目难度中等．

练习册系列答案
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