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)+H2O2(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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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pK_sp数据(pK_sp＝－lgK_sp)：

难溶物质	Fe(OH)₃	Ni(OH)₂	Co(OH)₂	NiS	CoS
pK_sp	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_________________________

【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；

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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________________________________

_______________________________________

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pK_sp数据(pK_sp＝－lgK_sp)：

难溶物质	Fe(OH)_3[_{来源：全,品…中&高*考+网]}	Ni(OH)₂	Co(OH)₂	NiS	CoS
pK_sp	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_________________________________

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