Question

（14分）废旧碱性锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、NH4CI、ZnCI2，还有少量的FeCI2和炭粉，用A制备高纯MnCO3，的流程图如下。

 

（1）碱性锌锰干电池的负极材料是_________(填化学式)。

（2）第Ⅱ步操作的目的是________________________。

（3）第Ⅳ步操作是对滤液a进行深度除杂，除去Zn2+的离子方程式为____________________。

　　 (已知：Ksp(MnS)=2.5×10-13，Ksp(ZnS)=1.6×10-24) 

（4）为选择试剂X，在相同条件下，分别用5 g 黑色物质M进行制备MnSO3的实验，得到数据如右表：

　①试剂x的最佳选择是_________。

　②第Ⅲ步中用选出的最佳试剂X与M的主要成分反应的化学方程式为_________。

（5）已知：MnCO3难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。请补充完成以下操作：

第Ⅴ步系列操作可按一下流程进行：请补充完成操作：（第Ⅴ步系列操作中可供选用的试剂：、乙醇）

操作1：___________________；操作2：过滤，用少量水洗涤2～3次

操作3：检测滤液，表明SO42-已除干净；　操作4：___________________；

操作5：低温烘干。

（6）操作1可能发生反应的离子方程式

 

Answer 1

（14分，每空2分）

（1）Zn

（2）除去碳粉

（3）Zn2++MnS=ZnS+Mn2+

（4）①30%的过氧化氢 ②H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑

（5）加入NaHCO3，控制pH<7.7； 用少量无水乙醇洗涤2～3次

（6）Mn2++2 HCO3-= MnCO3↓+H2O+CO2↑

【解析】

试题分析：（1） 碱性锌锰干电池中，锌比锰活泼，所以负极材料是Zn；

（2）第I步操作水浸后，溶于水的NH4CI、ZnCI2可除去，而碳粉不溶于水，所以第Ⅱ步操作的目的是除去碳粉；

（3）第Ⅳ步操作中加入MnS目的是利用沉淀的转化除去Zn2+，使MnS转化为更难溶的ZnS，离子方程式为Zn2++MnS=ZnS+Mn2+

（4）①根据表中数据选择30%的过氧化氢得到的MnSO4的质量最多，所以选择30%的过氧化氢；

②根据表可知，过氧化氢是把二氧化锰转化为硫酸锰，本身被氧化为氧气，化学方程式为H2O2+MnO2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2↑

（5）最终产物是碳酸锰，所以第一步应加入NaHCO3，调节pH值使之小于7.7，防止氢氧化锰生成；MnCO3潮湿时易被空气氧化，所以水洗完后再用用少量无水乙醇洗涤2～3次以除去碳酸锰表面的水分；

（6）操作1目的是生成碳酸锰的沉淀，所以可能发生反应的离子方程式Mn2++2 HCO3-= MnCO3↓+H2O+CO2↑

考点：考查原电池中电极的判断，理解应用题目中信息的能力，化学方程式的判断及书写