Question

錳鋅鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波涂料�，F(xiàn)以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：

(1)酸浸時(shí)，二氧化錳被雙氧水還原的化學(xué)方程式為_______。

(2)活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是______ (填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”）。

(3)除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液帶出汞蒸汽經(jīng)KMnO₄溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的。如下圖是KMnO₄溶液處于不同pH時(shí)對(duì)應(yīng)的Hg去除率變化圖，圖中物質(zhì)為Hg與 MnO₄^-在該pH范圍內(nèi)的主要產(chǎn)物。

①請(qǐng)根據(jù)該圖給出pH對(duì)汞去除率影響的變化規(guī)律：______。

②試猜想在強(qiáng)酸性環(huán)境下汞的單位時(shí)間去除率高的原因：______。

(4)當(dāng)x＝0.2時(shí)，所得到的錳鋅鐵氧體對(duì)雷達(dá)波的吸收能力特別強(qiáng)，試用氧化物的形式表示該鐵氧體組成____________。

(5)經(jīng)測(cè)定濾液成分后同時(shí)加入一定量的MnSO₄和鐵粉的目的是______。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄＝MnSO₄ +O₂↑ + 2H₂O（3分）（2）還原劑（2分）

（3）①隨pH的升高汞的去除率先降低后增加（2分）

②Mn²⁺具有催化作用，單位時(shí)間內(nèi)去除率高（2分）

（4）MnO·4ZnO·5Fe₂O₃（3分）

（5）調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成（3分）

【解析】

試題分析：（1）二氧化錳被雙氧水還原，說明二氧化錳是氧化劑，得到電子。雙氧水是還原劑失去電子，其氧化產(chǎn)物是氧氣，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄＝MnSO₄ +O₂↑ + 2H₂O。

（2）鐵是活潑的金屬，所以活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是還原劑。

（3）①根據(jù)圖像可知，隨著pH的升高汞的去除率先降低后增加。

②根據(jù)圖像可知，在強(qiáng)酸性條件下，MnO₄^－的還原產(chǎn)物是Mn^2＋，Mn²⁺具有催化作用，所以單位時(shí)間內(nèi)去除率高。

（4）當(dāng)   x＝0.2時(shí)，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為Mn_0.2Zn_0.8Fe₂O₄，即Mn、Zn、Fe的原子個(gè)數(shù)之比＝1:4:10，所以用氧化物形式可表示為MnO·4ZnO·5Fe₂O₃。

（5）根據(jù)錳鋅鐵氧化體組成可知，加入一定量的MnSO₄和鐵粉可以調(diào)節(jié)濾液離子的成分，使其符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)應(yīng)用、判斷、計(jì)算；圖像分析；物質(zhì)組成的計(jì)算以及反應(yīng)條件的控制等