Question

（14分）鋅錳廢電池可用于生產(chǎn)硫酸鋅及碳酸錳，其工藝流程分為預(yù)處理、硫酸鋅生產(chǎn)線、碳酸錳生產(chǎn)線三部分。其中生產(chǎn)碳酸錳的工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）鋅錳廢電池的回收工藝中，從循環(huán)生產(chǎn)角度考慮，上述氫氣的來(lái)源可以是________。
（2）原料錳粉粗品的主要成分為MnO₂和碳，焙燒時(shí)一部分MnO₂被還原，另一部
分被碳還原，MnO₂被還原為一氧化錳。已知：

寫(xiě)出C(s)被MnO₂(s)氧化為CO(g)的熱化學(xué)方程式：________。
（3）50-55時(shí)，向MnSO₄的母液中加入足量NH₄HCO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnSO₄^＋

（4）已知三種離子沉淀時(shí)的pH范圍：Fe³⁺：2.7~3.7，Mn²⁺：8.6~10.1，F(xiàn)e²⁺：7.6~9.6。步驟②中除去的方法是先在酸性條件下加入_________,將Fe^2＋氧化為Fe^3＋，然后再將pH調(diào)至_______，使Fe^3＋沉淀完全。
（5）產(chǎn)品MnCO₃溶于硫酸得硫酸錳溶液，電解該溶液可得二氧化錳，寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：_____________。

Answer 1

28.（14分）（1）用電池外殼鋅皮與硫酸作用生產(chǎn)硫酸鋅時(shí)的副產(chǎn)物（2分）
（2）MnO₂(s)+C(s) = MnO(s)+CO(g)  △H=+54.2kJ·mol^-1 （3分）
（3）1； MnCO₃↓；1；H₂O；1；CO₂↑（全對(duì)給2分）
（4）H₂O₂（或其他氧化劑）（2分）；    3.7~8.6（2分）
（5）Mn²⁺+ 2 H₂O -2e^-= MnO₂ +4H⁺(3分)

試題分析：（1）該流程中用硫酸浸取的時(shí)候可以生成氫氣；（2）兩個(gè)方程式相加再除以2得到所求的方程式，兩個(gè)△H相加除以2即得反應(yīng)的△H；（3）該流程的目的是制取碳酸錳，分析反應(yīng)物相互交換成分后除生成碳酸錳之外，還會(huì)生成二氧化碳和水；（4）將
Fe^2＋氧化為Fe^3＋，加入氧化劑，還不能引入新的雜質(zhì)，故需加入雙氧水，還原為水，不引入新的雜質(zhì)，控制pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，錳離子不能轉(zhuǎn)化為沉淀，故需控制pH為3.7~8.6；（5）硫酸錳溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為二氧化錳發(fā)生氧化反應(yīng)，在陽(yáng)極上發(fā)生，故陽(yáng)極反應(yīng)為錳離子失去電子結(jié)合水中的氧生成二氧化錳和氫離子。