Question

(13分)二氧化錳可用作干電池去極劑，合成工業(yè)的催化劑和氧化劑，玻璃工業(yè)和搪瓷工業(yè)的著色劑、消色劑、脫鐵劑等。

(1)二氧化錳在酸性介質(zhì)中是一種強(qiáng)氧化劑，請(qǐng)用化學(xué)方程式證明：______________________。

(2)鋅—錳堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。電池的總反應(yīng)式為Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。

①電池工作時(shí)，MnO2發(fā)生________反應(yīng)。

②電池的正極反應(yīng)式為________。

(3)工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：

已知：軟錳礦的主要成分為MnO2，還含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物，部分陽(yáng)離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表。

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Cu(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7
沉淀物	Zn(OH)2	CuS	ZnS	MnS	FeS
pH	8.0	－0.42	2.5	7	7

回答下列問題：

①硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

②試劑X為________。

③濾渣A的主要成分為________。

④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。

Answer 1

【解析】　(1)二氧化錳在酸性介質(zhì)中是一種強(qiáng)氧化劑，可聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)室制取氯氣。(2)MnO2在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2MnO2＋2e－＋H2O===Mn2O3＋2OH－。(3)①根據(jù)FeSO4在反應(yīng)條件下將MnO2還原為MnSO4，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，可以寫出反應(yīng)方程式：2FeSO4＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O。②調(diào)節(jié)pH至5.4，是為了使Fe3＋、Al3＋沉淀，所選試劑為氨水。③濾渣A的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3。④根據(jù)流程圖可知加入MnS是為了生成CuS、ZnS而除去Cu2＋、Zn2＋。

【答案】　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

(2)①還原�、�2MnO2＋2e－＋H2O===Mn2O3＋2OH－

(3)①M(fèi)nO2＋2FeSO4＋2H2SO4===MnSO4＋

Fe2(SO4)3＋2H2O

②氨水　③Fe(OH)3和Al(OH)3�、蹸u2＋、Zn2＋