Question

回收的廢舊鋅錳干電池經(jīng)過處理后可得到錳粉（主要含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、NH₄Cl和炭黑等），由錳粉制取MnO₂的步驟和數(shù)據(jù)如下：

物質	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8

（1）在加熱條件下，用濃鹽酸浸取錳粉得到含有Mn²⁺、Fe³⁺等離子的溶液，MnO₂與濃鹽酸反應的離子方程式

 

，該處理方法的缺點

 

．
（2）步驟I中濾渣的化學式

 

，步驟I中濾渣的化學式

 

．
（3）向步驟I的濾液中加足量H₂O₂的作用為

 

．再加NaOH溶液調節(jié)pH在3.7＜pH＜8.3，目的是

 

．
（4）向步驟II的濾液中H₂O₂溶液，再加NaOH溶液調節(jié)pH為9，使Mn²⁺轉化成MnO₂，在這一過程中H₂O₂起

 

（填氧化劑、還原劑）的作用．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：錳粉在濃鹽酸中浸泡（為除去MnO₂可加熱），發(fā)生MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O、Mn（OH）₂+2HCl=MnCl₂+2H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑等反應，過濾后所得濾液中含有Mn²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺等離子，在濾液中加入適量過氧化氫和氫氧化鈉，可將Fe²⁺轉化為Fe³⁺，并生成Fe（OH）₃，控制溶液pH在3.7～8.3之間可除去Fe³⁺，過濾后所得濾液主要為Mn²⁺，濾液中H₂O₂溶液，再加NaOH溶液調節(jié)pH為9，使Mn²⁺轉化成MnO₂，經(jīng)過濾、洗滌、干燥可得MnO₂，以此解答該題．

解答： 解：錳粉在濃鹽酸中浸泡（為除去MnO₂可加熱），發(fā)生MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O、Mn（OH）₂+2HCl=MnCl₂+2H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑等反應，過濾后所得濾液中含有Mn²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺等離子，在濾液中加入適量過氧化氫和氫氧化鈉，可將Fe²⁺轉化為Fe³⁺，并生成Fe（OH）₃，控制溶液pH在3.7～8.3之間可除去Fe³⁺，過濾后所得濾液主要為Mn²⁺，濾液中H₂O₂溶液，再加NaOH溶液調節(jié)pH為9，使Mn²⁺轉化成MnO₂，經(jīng)過濾、洗滌、干燥可得MnO₂，
（1）MnO₂具有強氧化性，與濃鹽酸反應生成氯氣，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；產(chǎn)生有毒的氯氣；
（2）加入濃鹽酸，只有炭黑不反應，可過濾分離，向濾液中加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液調節(jié)溶液PH后，可生成Fe（OH）₃沉淀，故答案為：C；Fe（OH）₃；
（3）在濾液中加入適量過氧化氫和氫氧化鈉，可將Fe²⁺轉化為Fe³⁺，由表中數(shù)據(jù)可知，調節(jié)溶液PH在3.7＜pH＜8.3之間，可使Fe³⁺完全沉淀，并防止Mn²⁺轉化為Mn（OH）₂沉淀，
故答案為：將Fe²⁺轉化為Fe³⁺；使Fe³⁺完全沉淀，防止Mn²⁺轉化為Mn（OH）₂沉淀；
（4）過濾Ⅱ所得濾液中含有Mn²⁺，加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液調節(jié)pH約為9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反應的離子方程式為Mn²⁺+H₂O₂+2OH^-=MnO₂↓+2H₂O，
在這一過程中H₂O₂起氧化劑的作用，
故答案為：氧化劑．

點評：本題考查物質的制備和分離，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，題目難度中等，注意根據(jù)物質的性質把握實驗原理，本題易錯點為（3）．