题目内容
二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
Ⅰ(1)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。
电池的正极反应式为________________________________
Ⅱ某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
（2）在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是________________________________
（3）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式：
_______________________________________
Ⅲ 湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收。其生产工艺流程如下：
已知：①菱锰矿中主要成份是碳酸锰，主要杂质是Fe2＋、Co2＋、Ni2＋。
②生成氢氧化物的pH如下表：（若某离子浓度小于等于10-5mol/L，则认为完全沉淀）
| 物质 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 7.5 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
| 完全沉淀pH | 9.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
③有关难溶氢氧化物和硫化物pKsp数据(pKsp＝－lgKsp)：
| 难溶物质 | Fe(OH)3[来源：全,品…中&高*考+网] | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | NiS | CoS |
| pKsp | 38.55 | 15.26 | 14.7 | 18.49 | 20.40 |
（4）菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是________________________________。
（5）使用氨水的目的是调节pH值在________之间(填pH范围，精确到小数点后1位数字)。
在“浸出液”中加入(NH4)2S（硫化铵）的目的是_________________________________
（6）电解槽中使用的是惰性电极板，电解反应方程式为_________________________
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质、制备实验方案的设计
【答案解析】 (每空2分)（1）2MnO2+2e-+H2O=2OH-+Mn2O3 （2）将MnO2还原成Mn2+
（3）Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (4)MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
(5)3.8～8.3 作沉淀剂，生成NiS沉淀 (6)2MnSO4+2H2O 
2H2SO4+O2↑+2Mn
解析：（1）锌—锰碱性电池的总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s),
Zn化合价升高，失电子，作负极；MnO2中的Mn化合价降低，得电子，作正极，根据总反应拆成两个半反应，电池的正极反应式为：2MnO2+2e-+H2O=2OH-+Mn2O3
(2)浓盐酸与二氧化锰发生氧化还原反应，生成氯气和氯化锰，以便于加入碳酸钠后可以生成碳酸锰沉淀；
（3）加入NH4HCO3溶液时，生成气体，离子方程式为：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
（4）菱锰矿粉主要成分是碳酸锰，与硫酸反应生成硫酸锰、水和二氧化碳，化学方程式是:
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
（5）二氧化锰MnO2具有氧化性，能将菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe2+氧化为Fe3+； 氨水可以将铁离子沉淀，氢氧化铁的Ksp=c3（OH-）•c（Fe3+），铁离子完全沉淀时，铁离子的浓度是1×10-5mol/L，此时c（OH-）=
= 10-11.2mol/L，所以pH=3.8，所以将铁离子沉淀完全，但是锰离子未沉淀的范围是3.8～8.3，此范围内Co2+已经沉淀完全，所以再加入硫化铵将Ni2+沉淀；
（6）根据电解池的工作原理，电解硫酸锰酸性溶液生成二氧化锰、硫酸和氢气，电解反应方程式为：
2MnSO4+2H2O 2H2SO4+O2↑+2Mn
【思路点拨】本题是一道实验方案设计的工艺流程题目，考查学生各方面的综合知识能力，尤其是第（5）题，二氧化锰将亚铁氧化，再调节PH的计算难度大；
、NO
、K＋、SO
、NO
、NO
运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问题：
(1)汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO，当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
T/℃ n/mol | NO | CO | E | F |
初始 | 0.100 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 0.020 | 0.020 | 0.080 | 0.040 |
T2 | 0.010 | 0.010 | 0.090 | 0.045 |
物质①请结合上表数据，写出NO与CO反应的化学方程式 .
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2，根据表中数据计算K1= 。根据表中数据判断，温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
A．T1>T2B．T1<T2 C．T1=T2 D．无法比较
(2)反应生成的气体E经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molE，若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为： .
(3)已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol，285.8 kJ/mol和283.0 kJ/mol，工业上利用天然气(主要成分是CH4)与CO2进行高温重整制备CO和H2，写出该反应的热化学方程式： .
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2 的混合气为正极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，写出其负极和正极电极反应方程式：负极： ；正极： .
二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
Ⅰ(1)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。
电池的正极反应式为________________________________
Ⅱ某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。
①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。
②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。
③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。
（2）在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是________________________________
（3）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式：
_______________________________________
Ⅲ 湿法炼锰即电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化及沉淀除杂、产品回收。其生产工艺流程如下：
已知：①菱锰矿中主要成份是碳酸锰，主要杂质是Fe2＋、Co2＋、Ni2＋。
②生成氢氧化物的pH如下表：（若某离子浓度小于等于10-5mol/L，则认为完全沉淀）
| 物质 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2[来源：全,品…中&高*考+网] |
| 开始沉淀pH | 7.5 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
| 完全沉淀pH | 9.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
③有关难溶氢氧化物和硫化物pKsp数据(pKsp＝－lgKsp)：
| 难溶物质 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | NiS | CoS |
| pKsp | 38.55 | 15.26 | 14.7 | 18.49 | 20.40 |
（4）菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是________________________________。
（5）使用氨水的目的是调节pH值在________之间(填pH范围，精确到小数点后1位数字)。[来源：全,品…中&高*考+网]
在“浸出液”中加入(NH4)2S（硫化铵）的目的是_________________________________
（6）电解槽中使用的是惰性电极板，电解反应方程式为_________________________