Question

锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：
（1）硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明______．
（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO₂和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO₂+C=MnO+CO↑，该反应的氧化产物是______．
（3）50-55℃向MnS0₄的母液中加入足量NH₄HC0₃，反应的化学方程式为：
MnSO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+______+______．
（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，Fe²⁺：7.6～9.6．下表是上述过程②中除去Fe²⁺的模拟操作方法，请完成下表内容：

实验操作	离子方程式
步骤1：取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡．	______
步骤2：将pH调到______，使Fe3+沉淀完全	Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+

Answer 1

解：（1）锌离子水解生成氢氧化锌和氢离子，溶液呈酸性，反应的离子方程式为：Zn²⁺+2H₂O?Zn（OH）₂+2H⁺；故答案为：Zn²⁺+2H₂O?Zn（OH）₂+2H⁺；
（2）化学方程式为MnO₂+C=MnO+CO↑，碳元素化合价从0价变化为+2价，做还原剂被氧化为CO，该反应的氧化产物是CO；
故答案为：CO；
（3）50-55℃向MnS0₄的母液中加入足量NH₄HC0₃，依据原子守恒得到：MnSO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+H₂O+CO₂↑；
故答案为：H₂O，CO₂；（4）三种离子沉淀的pH范围为Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，Fe²⁺：7.6～9.6．过程②是除去亚铁离子的方法，加入氧化剂过氧化氢盐亚铁离子为铁离子，调节溶液PH在3.7～8.6，铁离子完全沉淀，锰离子不沉淀，达到分离杂质的目的；过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案为：2Fe²⁺+H₂O+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；3.7～8.6；
分析：（1）依据锌离子水解显酸性分析；
（2）氧化还原反应中依据元素化合价变化判断，还原剂被氧化为氧化产物；
（3）依据原子守恒结合反应特征分子推断反应产物；
（4）调节溶液PH使铁离子完全沉淀，锰离子不沉淀的溶液PH；根据离子开始沉淀和沉淀完全的PH分析回答；
点评：本题考查了物质制备方案的设计流程分析判断，离子性质和检验的应用调节溶液PH除去杂质离子是解题关键，题目难度中等．