Question

回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、NH₄Cl和炭黑等），由锰粉制取MnO₂的步骤如图所示：


根据上图所示步骤并参考左边表格数据回答问题：
（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂与浓盐酸反应的离子方程式为______；这种处理方法不足之处为：______．
（2）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是______．
（3）过滤I的滤渣的化学式为______．过滤Ⅱ的滤渣的化学式为______．
（4）将过滤I所得滤液经H₂O₂氧化后，再加入NaOH溶液调节pH的范围是______：，其目的是______．
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离于方程式为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）MnO₂具有强氧化性，与浓盐酸反应生成氯气，氯气有毒，不能直接排放到空气中；
（2）过氧化氢具有强氧化性，可将具有还原性的Fe²⁺氧化为Fe³⁺；
（3）加入浓盐酸，只有炭黑不反应，可过滤分离，向滤液中加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节溶液PH后，可生成Fe（OH）₃沉淀；
（4）由表中数据可知，调节溶液PH在3.7＜pH＜8.3之间，可使使Fe³⁺完全沉淀，并防止Mn²⁺转化为Mn（OH）₂沉淀；
（5）过滤Ⅱ所得滤液中含有Mn²⁺，加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，根据反应物和生成物书写离子方程式．
解答：解：（1）MnO₂具有强氧化性，与浓盐酸反应生成氯气，反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2C1^-=Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O，氯气有毒，不能直接排放到空气中，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2C1^-=Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；产生有毒的氯气；
（2）过氧化氢具有强氧化性，可将具有还原性的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，易于转化为Fe（OH）₃而除去，故答案为：将Fe²⁺转化为Fe³⁺；
（3）加入浓盐酸，只有炭黑不反应，可过滤分离，向滤液中加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节溶液PH后，可生成Fe（OH）₃沉淀，故答案为：C；Fe（OH）₃；
（4）由表中数据可知，调节溶液PH在3.7＜pH＜8.3之间，可使使Fe³⁺完全沉淀，并防止Mn²⁺转化为Mn（OH）₂沉淀，
故答案为：3.7＜pH＜8.3；使Fe³⁺完全沉淀，并防止Mn²⁺转化为Mn（OH）₂沉淀；
（5）过滤Ⅱ所得滤液中含有Mn²⁺，加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离子方程式为Mn²⁺+H₂O₂+2OH^-=MnO₂↓+2H₂O，
故答案为：Mn²⁺+H₂O₂+2OH^-=MnO₂↓+2H₂O．
点评：本题考查物质的制备和分离，题目难度中等，注意根据物质的性质把握实验原理，本题易错点为（5），注意根据反应物和生成物结合质量守恒书写离子方程式．