Question

17．廢舊鋅錳電池回收處理，既能減少它對(duì)環(huán)境的污染，又能實(shí)現(xiàn)廢電池的資源化利用．
（1）回收二氯化錳．將廢舊鋅錳電池處理，得到含MnO（OH）混合物，向該混合物加入濃鹽酸并加熱，試寫(xiě)出MnO（OH）與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：2MnO（OH）+6HCl （濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（2）制備錳鋅鐵氧體．錳鋅鐵氧體可用作隱形飛機(jī)吸收雷達(dá)波的涂料．一種以鋅錳廢電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖1：

除汞時(shí)，鐵粉的作用是還原劑（填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”）；Mn_xZn_1-xFe₂O₄中Fe元素為+3價(jià)，則Mn元素的化合價(jià)為．
（3）在不同pH下，KMnO₄溶液對(duì)Hg的吸收率的影響及主要產(chǎn)物如圖2．
據(jù)圖說(shuō)明pH對(duì)Hg吸收率的影響規(guī)律隨pH的升高汞的吸收率先降低后增加；在強(qiáng)酸性環(huán)境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性條件下氧化性強(qiáng)．
（4）錳回收新方法．向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無(wú)氣泡為止．其主要反應(yīng)為：
2MnO（OH）+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O
①每1molMnO₂參加反應(yīng)時(shí)，共有4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
②新方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等（答1點(diǎn)即可）．

Answer 1

分析 （1）+4價(jià)的錳能把濃鹽酸氧化為氯氣；
（2）利用鐵粉把Hg還原出來(lái)；在Mn_xZn_1-xFe₂O₄中，F(xiàn)e是+3價(jià)，O是-2價(jià)，Mn和Zn相當(dāng)于1個(gè)原子；
（3）根據(jù)圖象分析；根據(jù)影響KMnO₄氧化性的條件分析；
（4）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程中得失電子守恒分析；
②分析回收工藝的優(yōu)點(diǎn)從可操作性、產(chǎn)品的純度、對(duì)環(huán)境的影響等方面分析．

解答 解：（1）+4價(jià)的錳能把濃鹽酸氧化為氯氣，即MnO（OH）與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣和氯化錳、水，其反應(yīng)方程式為：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O，故答案為：2MnO（OH）+6HCl 2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（2）鐵粉具有還原性，能把汞離子還原為汞單質(zhì)，所以鐵粉的作用是還原劑；在Mn_xZn_1-xFe₂O₄中，F(xiàn)e是+3價(jià)，O是-2價(jià)，Mn和Zn相當(dāng)于1個(gè)原子，任何化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0，所以Mn和Zn都是+2價(jià)；
故答案為：還原劑；+2；
（3）由圖象可知，汞的吸收率隨著PH的增大先降低后增加；在中性或堿性條件下KMnO₄氧化性較低，而酸性條件下氧化性較強(qiáng)，所以作氧化劑時(shí)一般用酸性高錳酸鉀溶液；
故答案為：隨pH的升高汞的吸收率先降低后增加；KMnO₄在酸性條件下氧化性強(qiáng)；
（4）①已知2MnO（OH）+MnO₂+2H ₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O，MnO₂～2H ₂C₂O₄～4CO₂，碳元素從+3價(jià)升高到+4，轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，當(dāng)生成4molCO₂時(shí)轉(zhuǎn)移4mol電子，所以1molMnO₂參加反應(yīng)時(shí)生成4molCO₂，轉(zhuǎn)移4mol電子，
故答案為：4；
②分析回收工藝的優(yōu)點(diǎn)從可操作性、產(chǎn)品的純度、對(duì)環(huán)境的影響等方面分析，可知工藝流程簡(jiǎn)單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生
成，不造成二次污染；廢物資源化等，
故答案為：工藝流程簡(jiǎn)單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應(yīng)過(guò)程無(wú)有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查錳元素的回收利用，題目難度中等，把握實(shí)驗(yàn)流程及發(fā)生的反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)為解答的關(guān)鍵，試題側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)提高學(xué)習(xí)的積極性．