22冠奪市安全陽光實驗學(xué)校專題52廢舊電池的處理1?(高三4月調(diào)研考試)三元電池成為我國電動汽車的新能源，其電極材料可表示為心贏矗必心，且x+y+z=1.充電時電池總反應(yīng)為LiNiCoMnO+6C(石xyz2墨)=LiNiCoMnO+LiC，其電池工作原理如圖所示，兩極之間有一個允許特1-axyz2a6定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜充電時，A為陰極，Li+被氧化C?可從無法充電的廢舊電池的石墨電極中回收金屬鋰D.放電時，正極反應(yīng)式為LiNiCoMnO+aLi++ae-=LiNiCoMnO1-axyz2xyz2【答案】D【解析】乩扌鵬UNiQy皿＜6*?墨)=口如地伽血d-Lg可知，X為US允許離子Li嗨過的隔離屬于陽離子交換膜』赴錯誤jB.根據(jù)充電時電池總反應(yīng)Li地沁=口1譚珀0為血6+乓口，A上岌生C(石墨)的反應(yīng)』是還愿反應(yīng)』A為陰極，LT沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，R錯誤,C.根據(jù)充電時電池總反應(yīng)，無法充電的廢舊電池的石墨電極中沒有鋰元素‘不能回收金屬鋰，C錯誤］D.放電時，總反應(yīng)為LiMkCoy血6-Lg=LiNiQyMggBfib正根發(fā)生還原反臥電極反應(yīng)式為Lii_aNiiCovMi］aQ2+aLi+-ar=LiNijCX-M^O^^D正確。2.(深圳中學(xué)高三上學(xué)期第一次階段性檢測)鋅錳干電池是最早的實用電池。現(xiàn)用下列工藝回收正極材料中的金屬(部分條件未給出)。堿性鋅錳電池反應(yīng)為：Zn+2MnO+2HO=Zn(OH)+2MnO(OH)，電解質(zhì)是KOH，22該電池的負(fù)極材料為(填化學(xué)式)，MnO(OH)中Mn的化合價為：TOC\o"1-5"\h\z,正極反應(yīng)式為:。黑粉的主要成份為MnO和石墨，寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：。2MnO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如下表：溫度/C20406080100轉(zhuǎn)化率/C86.090.091.392.092.1生產(chǎn)中常選反應(yīng)溫度為80°C，其理由是：TOC\o"1-5"\h\z“沉錳”過程中生成堿式碳酸錳［MnCO?6Mn(OH)?5HO］，寫出其離子反22應(yīng)方程式：，檢驗沉淀是否洗凈的操作是：。濾液③中可回收的物質(zhì)為：(填化學(xué)式)?！邦A(yù)處理”時，廢舊鋅錳電池經(jīng)過拆解、篩分得到炭包，其中含MnO2為34.8%。稱取5.000g炭包，經(jīng)處理得到3.211gMnSO?HO，計算錳的回收TOC\o"1-5"\h\z2率為：?！敬鸢浮縕n+3價MnO+HO+e-=MnO(OH)+OH2MnO+2FeSO+2HSO=MnSO+Fe(SO)+2HO由表格中的數(shù)據(jù)可知,MnO的轉(zhuǎn)化424424322率隨溫度的升高而升高，80C時MnO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，更高的溫度會增加2能耗，增大生產(chǎn)成本，得不償失。7Mn2++7CO2-+11HO二MnCO?6Mn(OH)?5HOI+6COt取少量最后一次洗滌23222濾液于試管中，向其中滴加BaCl溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無白色2沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說明未洗滌干凈。NaSO95%4【解析】(1)堿性鋅錳電池反應(yīng)為：Zn+2MnO+2HO=Zn(OH)+2MnO(OH)，電解22質(zhì)是KOH，活潑金屬Zn為該電池的負(fù)極材料，MnO(OH)中氧為-2價，氫為+1價，則Mn的化合價為：+3價；正極MnO得到電子產(chǎn)生MnO(OH)，電極反應(yīng)式2為：MnO+HO+e-二MnO(OH)+OH；(2)黑粉的主要成份為MnO和石墨，寫出反應(yīng)22是MnO、2FeSO和2HSO反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：424MnO+2FeSO+2HSO=MnSO+Fe(SO)+2HO；(3)由表格中的數(shù)據(jù)可知，MnO的2424424322轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而升高，80°C時MnO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，更高的溫度會2增加能耗，增大生產(chǎn)成本，得不償失，故生產(chǎn)中常選反應(yīng)溫度為80C；(4)“沉錳”過程中生成堿式碳酸錳［MnCO?6Mn(OH)?5HO］，其離子反應(yīng)方程式22為：7Mn2++7CO2-+llHO二MnCO?6Mn(OH)?5HO/+6COf,檢驗沉淀是否洗凈的23222操作是：取少量最后一次洗滌濾液于試管中，向其中滴加BaCl溶液，觀察是2否有白色沉淀生成，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已洗滌干凈；若有白色沉淀生成，則說明未洗滌干凈；根據(jù)反應(yīng)可知7Mn2++7CO2-+11HO=MnCO?6Mn(OH)?5HO/+6COf,濾液③中可回收的物質(zhì)TOC\o"1-5"\h\z23222為：NaSO；(5)根據(jù)MnO~~~MnSO?HO，理論上4242n(MnO)=n(MnSO?HO)=34.8%X5.000g，但實際上只有3.211gMnSO?HO，所24287g/mol42以錳的回收率為'叫X100%=95%。169g/molx34.8%x5.000g87g/mol3?酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是碳粉,MnO,ZnCl和NHCl等組成的糊狀填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH，24回收處理該廢電池可得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下表所示:溶解度/(g/100g水)化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列問題:該電池的正極反應(yīng)式為，電池反應(yīng)的離子方程式為.維持電流強度為0.5A，電池工作五分鐘，理論上消耗Zngo(已經(jīng)F=96500C/mol)廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有ZnCl和NHCl，二4者可通過分離回收；濾渣的主要成分是MnO、和，欲從中得2到較純的MnO,最簡便的方法是，其原理是。用廢電池的鋅皮制備ZnSO?7HO的過程中，需去除少量雜質(zhì)鐵，其方法2是：加稀硫酸和HO溶解，鐵變?yōu)?，加堿調(diào)節(jié)至pH為時，鐵剛好2完全沉淀(離子濃度小于1X10-5mol/L時，即可認(rèn)為該離子沉淀完全)；繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)至pH為時，鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol/L)。若上述過程不加HO后果是，原因是。2【答案】(1)MnO+e-+H+=MnOOH；Zn+2MnO+2H+=Zn2++2MnOOH(2)0.05g22加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；碳粉、MnOOH；在空氣中加熱；碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O,2MnOOH氧化為MnO(4)Fe3+；2.7；6；Zn2+和Fe2+分離不開；Fe(OH)和Zn22(OH)的Ksp相近2【解析】(1)酸性鋅猛干電池是一種一;欠電池』外殼為金屬鋅』鋅是活潑的金屬』鋅是員機電解質(zhì)顯酸性,則員極電極反應(yīng)式術(shù)-。中間是碳棒,碳棒是正極,其中二氧化謚得到電子轉(zhuǎn)化宵MrOOH,則正極電極反應(yīng)式対蚯6十廠十所以■總反應(yīng)式為亞十21血G+2H—ZI嚴(yán)十(2)維持電流強度j^O.SA,電池工作五分鐘，則通過的電0-5x300=150,因此通過電子的物質(zhì)的量是150-=1554xlO-Jmol96500,鋅在反應(yīng)中失去2個電子，貝U理論消耗Za的質(zhì)量是0.D01554mol（3）廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知氯化鋅的溶解度受溫度影響較大，因此兩者可以通過結(jié)晶分離回收，即通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶實現(xiàn)分離。二氧化錳、鐵粉、MnOOH均難溶于水，因此濾渣的主要成分是二氧化錳、碳粉、MnOOH。由于碳燃燒生成CO,2MnOOH能被氧化轉(zhuǎn)化為二氧化錳，所以欲從中得到較純的二氧化錳，最簡便的方法是在空氣中灼燒。（4）雙氧水具有強氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入稀硫酸和雙氧水，溶解后鐵變?yōu)榱蛩徼F。根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)鐵離子完全沉淀時溶液中鐵離子濃度為10-5mol/L,則溶液中氫氧根的濃度=]]Q-汙TQ，所以氫離子濃度是2X10—smol/L，pH=2.7,因此加堿調(diào)節(jié)pH為2.7時鐵剛好完全沉淀。Zn2+濃度為0.1mol/L，根據(jù)氫氧化鋅的溶度flO~L7積常數(shù)可知開始沉淀時的氫氧根濃度為==10-8mol/L,氫離子濃度是10-6mol/L,pH=6,即繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)pH為6時鋅開始沉淀。如果不加雙氧水,則鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，由于氫氧化亞鐵和氫氧化鋅的溶度積常數(shù)接近，因此在沉淀鋅離子的同時亞鐵離子也沉淀，導(dǎo)致生成的氫氧化鋅不純，無法分離開Zn2+和Fe2+。（陜西省西安市長安區(qū)高三教學(xué)質(zhì)量檢測）下圖表示從廢舊普通鋅錳電池內(nèi)容物中回收制備KMnO等物質(zhì)的一種工藝（不考慮廢舊電池中實際存在的少量4其他金屬）。（1）KMnO稀溶液是一種常用消毒劑，其消毒機理與下列物質(zhì)相似的是4（填序號）。A.雙氧水B.75%酒精C.84消毒液（NaClO溶液）D.苯酚（2）①黑色固體混合物水浸時為提高浸出速率，常采用的措施為（答出一條即可）。濾渣水洗灼燒后固體是一種黑色的化合物，操作a中得到熔塊的主要成分是KMnO和KCl,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為TOC\o"1-5"\h\z24圖中產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，其化學(xué)式為（3）測定KMnO產(chǎn)品的純度可用NaSO溶液進(jìn)行滴定。223配制250mL0.1000mol?L-1NaSO溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠223頭滴管、量筒和、;取KMnO配成溶液（酸化）后，用0.1000mol?L-1NaSO溶液進(jìn)行滴定，223判斷滴定至終點的現(xiàn)象為。【答案】AC加熱、將固體混合物粉碎、攪拌3MnO+KClO+6KO心3KMnO+KCl+3HOMnO玻璃棒250mL容量瓶當(dāng)?shù)?32422入最后一滴液，溶液的紫紅色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色【解析】（1）稀濬液杲一種常用消毒劑J其消毒機理是KMn?具有強氧化性。血項』怨氧水有強氧化■性，與KMn?稀溶酒消壽機理相似$B項.75%?精便蛋白馬變?生與稀溶酒消壽機理不同'C項，睥消毒液具有強氧化性，與KMnS稀溶酒消毒機理相fibD項，苯酚使蛋白質(zhì)岌生孌性，與稀溶液消毒機理不同；（2）根據(jù)普通鋅錳電池的組成，黑色固體混合物“水浸”后過濾得到的濾渣99中主要含MnO；MnO與KClO、KOH熔融時反應(yīng)生成KMnO、KCl和HO；向KMnOTOC\o"1-5"\h\z22324224溶液中通入CO生成KMnO,Mn元素的化合價由+6價升至+7價，產(chǎn)物A是一種24難溶于水的黑色固體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，化合物A的化學(xué)式為MnO,2KMnO與CO反應(yīng)生成KMnO、MnO和KCO。2424223黑色固體混合物水浸時為提高浸取速率，常采用的措商為：加熱'將固體混合物粉辭'攪拌。MnQ與KGQ、KOH熔融反應(yīng)生成甌曲5、KC1和HQ在該反應(yīng)中血元素的化合價由十斗價升至花價』C1元素的優(yōu)合價由巧價降至-1價，根捋得失電子守恒和原子守恒」該過程中岌生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MiiOa+KClOj+eKOHfifeKiRfiiO^-Kd-3H2Oo向?qū)?血茁濬液中通入8生成KMnO4；蚯元素的化合價由T價升至+了饑產(chǎn)物A是一種難濬于水的黑色固體，根據(jù)氧優(yōu)還慝反應(yīng)的規(guī)律「化合物A的化學(xué)式肯血6,與反應(yīng)生成KMn6、砸。和K2COj,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3K2toO+-2CO^=2KiynO4^MnCh>2K2COjo（3）①配制250mL0.1000mol/LNaSO溶液的步驟為：計算f稱量f溶解f冷223卻至室溫f轉(zhuǎn)移f洗滌f初步振蕩f定容f上下顛倒搖勻。需要使用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、量筒、250mL容量瓶、膠頭滴管。②KMnO溶液本身呈紫紅色，實驗中不需要其他指示劑，滴定終點的現(xiàn)象為：4當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏我海芤旱淖霞t色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不變色。（高三八校第二次聯(lián)考）我國是干電池的生產(chǎn)和消費大國。某科研團(tuán)隊設(shè)計了以下流程對堿性鋅錳干電池的廢舊資源進(jìn)行回收利用：已知：①K（MnS）=2.5X10-i3,K（ZnS）=1.6X10-24spsp②Mn（OH）開始沉淀時pH為8.3,完全沉淀的pH為9.82⑴堿性鋅錳干電池是以鋅粉為負(fù)極，二氧化錳為正極，氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)。電池總反應(yīng)為2MnO+Zn+2KOH=2MnOOH+KZnO，請寫出電池的正極反應(yīng)式222■⑵為了提高碳包的浸出效率，可以采取的措施有;（寫一條即可）⑶向濾液1中加入MnS的目的是■9⑷已知MnSO的溶解度曲線如圖所示，從濾液2中析出MnSO?HO晶體的操作42是蒸發(fā)結(jié)晶、、洗滌、低溫干燥；⑸為了選擇試劑X，在相同條件下，分別用3g碳包進(jìn)行制備MnSO的實驗，4得到數(shù)據(jù)如表1，請寫出最佳試劑X與碳包中的主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。⑹工業(yè)上經(jīng)常采用向濾液2中加入NaHCO溶液來制備MnCO，不選擇NaCO溶323液的原因是■9⑺該科研小組利用EDTA（乙二胺四乙酸二鈉，陰離子簡寫為Y2-）進(jìn)行絡(luò)合滴定測定Mn2+在電池中的百分含量，化學(xué)方程式可以表示為Mn2++Y2-二MnY。實驗過程如下：準(zhǔn)確稱量一節(jié)電池的質(zhì)量平均為24.00g，完全反應(yīng)后，得到200.00mL濾液2,量取10.00mL濾液2稀釋至100.00mL，取20.00mL溶液用0.0500mol?L-1EDTA溶液滴定，平均消耗溶液22.00mL，則該方案測得Mn元素的百分含量為。（保留3位有效數(shù)字）【答案】MnO+HO+e-=MnOOH+OH-適當(dāng)?shù)纳郎兀ɑ驍嚢瑁⑷芤褐械腪n2+22轉(zhuǎn)化為ZnS沉淀而除去趁熱過濾HO+MnO+HSO二MnSO+2HO+Ot或22224422HO+2MnOOH+2HSO=2MnSO+4HO+OtNaCO溶液的堿性強，容易產(chǎn)生Mn(OH)224422232的沉淀25.2%【解析】⑴鋅粉為員極，岌生氧化反應(yīng)，氫氧化鉀濬浹為電解質(zhì)時發(fā)生的電極反應(yīng)式為Zn+4OH-2er=ZnOj^+aHjO,用電池總反應(yīng)JMnO^-Zn-2KOH=JMnOOH+KjZnOj減去員極電極反應(yīng)，即得電池的正極反應(yīng)式為MiiCh+HjO-^-=MnOOH-OH"5⑵通過適當(dāng)?shù)纳郎?、固體粉碎或攪拌等措施可提高碳包的浸出效率，⑶濾液1含有加+」遇扣入的MhS可以生成ZaS沉淀，再通過過濾即可除去；⑷有MnSO的溶解度曲線可知MnSO?HO在溫度超過40°C后溶解度隨溫度的升42高而降低，則將濾液2溶液蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、并低溫干燥防分解即可得到MnSO?HO晶體；42⑸由表1可知選用30%的過氧化氫獲得的MnSO質(zhì)量最高，則30%的過氧化氫4為最佳試劑，與MnO在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HO+MnO+HSO二MnSO+2HO+Ot或TOC\o"1-5"\h\z22224422HO+2MnOOH+2HSO=2MnSO+4HO+Ot；2224422⑹相同濃度的NaHCO溶液和NaCO溶液，因CO2-的水解能力強于HCO-,NaCO233323溶液的堿性強，更容易產(chǎn)生Mn(OH)的沉淀；2⑺消耗EDTA的物質(zhì)的量為0.0500mol?L-iX0.022L=0.0011mol,則樣品中Mn2+的物質(zhì)的量為O.OOllmolXiooX20o=0.11mol，Mn元素的百分含量為o.iimoix55g/moiX100%=25.2%n201024.0096?實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳酸鋰(LiMnO)的一種流程如24下：TOC\o"1-5"\h\z廢舊電池可能殘留有單質(zhì)鋰，拆解不當(dāng)易爆炸、著火，為了安全，對拆解環(huán)境的要求是。“酸浸”時采用HNO和HO的混合液體，可將難溶的LiMnO轉(zhuǎn)化為2224Mn(NO)、LiNO等產(chǎn)物。請寫出該反應(yīng)離子方程式。23如果采用鹽酸溶解，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以鹽酸代替HNO和HO混合物的22缺點是。“過濾2”時，洗滌LiCO沉淀的操作是。23把分析純碳酸鋰與二氧化錳兩種粉末，按物質(zhì)的量1：4混合均勻加熱可重新生成LiMnO，升溫到515C時，開始有CO產(chǎn)生，同時生成固體A，比預(yù)242計碳酸鋰的分解溫度(723C)低很多，可能的原因是。制備高純MnCO固體：已知MnCO難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，3100C開始分解；Mn(OH)2開始沉淀的pH=7.7。請補充由上述過程中，制得的Mn(OH)制備高純MnCO的操作步驟［實驗中可選用的試劑：HSO、NaCO、232423CHOH］：向Mn(OH)中邊攪拌邊加入。252【答案】隔絕空氣和水分2LiMnO+10H++3HO=2Li++4Mn2++3Ot+8HO反應(yīng)生成242222Cl，污染環(huán)境沿著玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出，2重復(fù)操作2~3次MnO作為催化劑，降低了碳酸鋰的分解溫度HSO溶液，固224體溶解，加入NaCO，并控制溶液pHV7.7，過濾，用少量的乙醇洗滌，低23于100C真空干燥【解析】(1)廢舊電池可能殘留有單質(zhì)鋰，鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，鋰可與空氣中的O和HO反應(yīng)，對拆解的要求是：隔絕空氣和水分。22“酸浸”時采用HNO和HO的混合液體，可將難溶的LiMnO轉(zhuǎn)化為MnTOC\o"1-5"\h\z2224(NO)、LiNO等產(chǎn)物，LiMnO被還原成Mn(NO)，貝UHO被氧化成O，反232432222應(yīng)中1molLiMnO參與反應(yīng)得到3mol電子，1molHO失去2mol電子，根據(jù)得失2422固體；固體；均勻結(jié)晶(或攪拌均勻)Fe-2e-二Fe2+電子守恒和原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiMnO+10HNO+3HO=2LiNO+4Mn(NO)+3Of+8HO,反應(yīng)的離子方程式為TOC\o"1-5"\h\z24322332222LiMnO+10H++3HO=2Li++4Mm++3Of+8HO。若采用鹽酸溶解，鹽酸作還原劑242222被氧化成Cl,以鹽酸代替HNO和HO混合物的缺點是：反應(yīng)生成Cl,污染環(huán)23222境?！斑^濾2”時，洗滌LiCO沉淀的操作是：沿著玻璃棒向過濾器中加入23蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出，重復(fù)操作2~3次。將分析純碳酸鋰與MnO按物質(zhì)的量1:4混合均勻升溫到515°C時，開始2有CO產(chǎn)生，比預(yù)計的碳酸鋰的分解溫度低很多，可能的原因是：MnO作為催22化劑，降低了碳酸鋰的分解溫度。⑸根據(jù)題目提供的試劑分析，制備MnUG的原理為：Mn(OH)尹耶0=昭帥汁毗6MxSO4+Na2CO3=MiiCa3SO<；pH=7.7時開始形成Mn(OH)2沉淀』加入Na2CO3沉淀Mil艸寸控制pH<7無制備蚯8』的步寢為；向Ma(OH)2中加入H2SO4,固體濬解轉(zhuǎn)化為NfoSQr濬戒向MhSO4滾潘中加入控制pH<7.7獲得MnCO^沉淀§由于乜血難常于水、乙醇』潮濕時易被空氣氧化,100匸幵始分解二所以■為了減少MiCd的氧化變質(zhì)和分解、以及滾解損失』過濾分離出阪00』后』用乙醇洗滌』在低于100t3真空干燥。由Mn(OH)2制備高純IMnCOg的操作步臓為：向砸〔QH)［中邊攪拌邊加入HaSOr?t?,固體溶解，加入WCg并控制滾液pH<7.7,過濾，用少量的乙酉銚彖低于100匸真空干燥。7?(四川省成都市高三第二次模擬考試)廢舊無汞堿性鋅錳電池可用于制造隱形戰(zhàn)機的機身涂料MnZnFeO，該電池工作反應(yīng)原理為x(1-X)24Zn+2MnO+2HO^2MnO(OH)+Zn(OH)。某化學(xué)小組利用廢電池制涂料的工藝如222下：A.浸?。簩⑷コ砻嫠芰系呐f電池加入水中浸取并過濾，濾液經(jīng)操作a得KOHB.溶液：濾渣中加入過量稀硫酸和足量雙氧水，至不再出現(xiàn)氣泡時，過濾；C?測成分：測步驟B中濾液成分，然后加入鐵粉；氧化：加入雙氧水氧化；調(diào)pH：滴加氨水調(diào)pH，經(jīng)結(jié)晶處理得MnZnFeO。TOC\o"1-5"\h\zx(1-x)24浸取時的操作有。A.拆解、粉碎舊電池B.降低溫度C.攪拌D.加壓操作a為。溶渣時生成Mn2+的主要離子方程式為。若步驟C測得濾液中金屬離子組成為：c(Mn2+)+c(Zn2+)=0.8mol/L，c(Fe2+)=0.1mol/L。若濾液體積為lm3,要合成MnZnFeO，需加入Fex(1-x)24粉質(zhì)量為kg(忽略體積變化)。氧化時，因為分解所需雙氧水的量比理論值大得多。其原因可能是①溫度過高；②。最后一步結(jié)晶時，處理不當(dāng)易生成MnFeO和ZnFeO。要制得MnZnFeO，2424x(1-x)24最后一步結(jié)晶時需注意。某小組構(gòu)想用ZnSO、MnSO溶液為原料，以Fe作電極用電解法經(jīng)過一系4列步驟制得MnZnFeO，則開始電解時陽極反應(yīng)式為x(1-x)24【答案】AC蒸發(fā)至有晶膠產(chǎn)生停止加熱2MnO(OH)+HO+4H+==2Mn2++Ot+4HO84生成Fe3+起催化作用促使HO分解222222【解折】本題考查化學(xué)工藝流程‘⑴浸取時‘需要拆解、紺碎電海為了加速濬解J需要進(jìn)行攪拌‘故選項A和C正確；(2)KOH>§于水，從濾液中得到KOH,需要曲亍蒸岌至有晶膠產(chǎn)生，停止加熱,⑶根據(jù)步鰻色濾渣中加入硫釀和足量的歡氧水，觀氧水的目的是還原十3價蚯』本身被氧化成因此離子反應(yīng)式為MrO(OH)+用+HQtMu?-+耳0+,Mn的化合價由+3價—+2價,化合價降(氐1價,比6中O共升高2價，最小公倍數(shù)為婦然后根據(jù)原子守恒和電荷守恒，離子反應(yīng)方程式為：2MhOCOH)+4H++H?=2]Wji2++4HQ+<M；⑷很據(jù)合成物質(zhì)，得岀Zn"和師曠物質(zhì)的量總和與Fe原子物質(zhì)的量之比詞1：厶因此有O.8xl0A.'-[O.lxlfl5+n(Fe)]=l：2;解得<F護(hù)LK邙m叫即質(zhì)勒84kg；⑸氧化時，把F尹氧化成FF作催化劑，使H?分解；(6)均勻緒昂或攪拌均勻；⑺因為制備的物質(zhì)中含有鐵元爲(wèi)因此需要錢電極放電』即鐵電極作陽艇電極反應(yīng)式為Ft-%-=F0。8?利用新方案和新工藝處理廢舊鉛酸蓄電池，可以達(dá)到節(jié)能減排、防治污染和資源循環(huán)利用的目的。一種處理鉛酸蓄電池的流程如下：已知。K(PbSO)=1.6X10-8)和K(PbCO)=1.4X10-i4TOC\o"1-5"\h\zsp4sp3寫出鉛酸蓄電池放電時的總反應(yīng)：。廢舊電池的預(yù)處理時需要將電池放電完全，目的是。寫出鉛膏脫硫時的離子方程式。傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝是將電池破碎后，洗滌，干燥，直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉。而該工藝使用純堿脫硫的顯著優(yōu)點是。已知芒硝(NaSO?10HO)的溶解度曲線如下圖所示，則從NaSO溶液中24224結(jié)晶出NaSO晶體的方法是加熱結(jié)晶、、用乙醇洗滌晶體。用乙醇24不用水洗滌的原因是。應(yīng)用電化學(xué)原理，將鉛膏轉(zhuǎn)化為鉛可以非常清潔處理蓄電池，其原理是先用細(xì)菌將鉛膏轉(zhuǎn)換為PbS，再用氟硼酸鐵浸出PbS，化學(xué)方程式為：PbS+2Fe[BF]=Pb[BF]+2Fe[BF]+S34242最后通過電解浸出液得到金屬鉛，電解后的溶液可以循環(huán)使用，寫出電解的總反應(yīng)方程式。【答案】(1)Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2HO22442將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbSO4PbSO+CO2=±PbCO+SO2-334可以減小污染，對環(huán)境友好趁熱過濾；防止生成芒硝晶體Pb[BF]+2Fe[BF]Pb+2Fe[BF]24243【解析】〔1〉鉛釀蓄電池放電時的總反應(yīng)為PWbCh-2H2SO4=2PbSO^2H3O^⑵廢舊電池的預(yù)處理時需要將電池放電完全，目的是將電極材料全部轉(zhuǎn)換為PbEg⑶根捋流程國，鉛膏與磯酸鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉，根據(jù)反應(yīng)原理，還有碳酸鉛生成，反應(yīng)的禽子方程式為Pbso1-HOoJ3_^=^PbcaJ+so^_⑷與傳統(tǒng)的鉛蓄電池的處理工藝相比，傳統(tǒng)工藝將電池破碎后，洗尉干燥」直接送入回轉(zhuǎn)爐熔煉，處理過程中會放出二氧化硫等污染物]根據(jù)芒硝(NaSO?10HO)的溶解度曲線可知，芒硝的溶解度在313K之前242隨溫度的變化較大，從NaSO溶液中結(jié)晶出NaSO晶體，加熱結(jié)晶后需趁熱過2424濾，用乙醇洗滌晶體可以防止生成芒硝晶體；將鉛膏轉(zhuǎn)化為鉛可以非常清潔處理蓄電池，其原理是先用細(xì)菌將鉛膏轉(zhuǎn)換為PbS，再用氟硼酸鐵浸出PbS，化學(xué)方程式為：PbS+2Fe[BF]=Pb[BF]+2Fe[BF]+S，最后通過電解浸出液:TOC\o"1-5"\h\z34242Pb[BF]+2Fe[BF]，得到金屬鉛，過程為上述過程的逆過程，同時得到242Fe[BF]，電解后的溶液可以循環(huán)使用，因此電解的總反應(yīng)方程式為3Pb[BF]+2Fe[BF]Pb+2Fe[BF]。4242439?廢舊鋅錳電池回收處理，既能減少它對環(huán)境的污染，又能實現(xiàn)廢電池的資

源化利用?；厥斩然i。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，試寫出MnO(OH)與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。制備錳鋅鐵氧體。錳鋅鐵氧體可用作隱形飛機吸收雷達(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下：除汞時，鐵粉的作用是——(填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”)；MnZnFeO中Fe元素為+3價，則Mn元素的化合價TOC\o"1-5"\h\zx1—x24為。在不同pH下，KMnO溶液對Hg的吸收率的影響及主要產(chǎn)物如下圖。4據(jù)圖說明pH對Hg吸收率的影響規(guī)律;在強酸性環(huán)境下Hg的吸收率高的原因可能是。錳回收新方法。向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、拌至無氣泡為止。其主要反應(yīng)為：2MnO(OH)+MnO+2HCO22244COf+6HO22每ImolMnO參加反應(yīng)時，共有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。2新方法的優(yōu)點是(答1點即可)。【答案】(11分)2MnO(OH)+6HCl(濃)亠2MnCl+Clt+4HO222還原劑；+2稀草酸，并不斷攪+3HSO=3MnSO+244稀草酸，并不斷攪+3HSO=3MnSO+244①4；②工藝流程簡單；生成CO和HO不影響MnSO純度；反應(yīng)過程無224有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等【解折】⑴已價的猛能把濃鹽酸氧化為氯氣』即MnO(OH)與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣和氯化孟水其反應(yīng)方程式為：2MiiO(OH)碩HC』^血4Y1打-4HQ,故答案詞：2MiiO(OH)MHC1亠2^趙4<1滬底5收)鐵粉具有還原性，能把汞離子還腮為汞單質(zhì)，所以鐵粉的作用是還原劑，設(shè)師元素的化合價為*中F召元素為十孑價，根據(jù)正員化合價的代數(shù)和為山有yx+2(l-x)+3x2-2x4H),解得尸2,故Mn元素的化合價為十2價，故答案為：還原劑】-啓由圖象可知，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KMnO氧化性較低，而酸性條件下氧化性較強，所以作氧化劑時一般用酸4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；①已知2MnO(OH)+MnO+2HCO+3HSO=3MnSO+4COt+6HO，MnO?2H2224244222CO?4CO，碳元素從+3價升高到+4，轉(zhuǎn)移1個電子，當(dāng)生成4molCO時轉(zhuǎn)移224224mol電子，所以1molMnO參加反應(yīng)時生成4molCO，轉(zhuǎn)移4mol電子，故答案22為：4；②分析回收工藝的優(yōu)點從可操作性、產(chǎn)品的純度、對環(huán)境的影響等方面分析，可知工藝流程簡單；生成CO和HO不影響MnSO純度；反應(yīng)過程無有毒有害物224質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等，故答案為：工藝流程簡單；生成CO和HO不影響MnSO純度；反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染;224廢物資源化等。10?(荊、荊、襄、宜四地七校高三上聯(lián)考)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。其中普通鋅錳電池的構(gòu)造圖如右圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)(1)電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為：【解析】Zn+2NHCl+2MnO二Zn(NH)Cl+2MnOOH,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是TOC\o"1-5"\h\z42322下圖表示從廢舊普通鋅錳電池除去鋅殼和電極后的內(nèi)容物中回收制備KMnO4等物質(zhì)的一種工藝(不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬)。黑色固體混合物水浸時為提高浸出速率，常采用的措施為(答兩條)；得到濾液加入稀鹽酸的作用為。濾渣水洗灼燒后固體主要成份只有一種，操作a中得到熔塊的主要成分是KMnO，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。4圖中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為：A、B。準(zhǔn)確稱量得到的KMnO(不含能與草酸反應(yīng)的雜質(zhì))3.160g，放入小燒4杯中，加水溶解后轉(zhuǎn)移到200mL容量瓶中定容，在錐形瓶中用差量法稱取0.6700g無水草酸鈉，加入足量硫酸溶液溶解，加熱至75~80°C。用已配制好的KMnO溶液進(jìn)行滴定，消耗溶液體積為22.50mLo4已知Mr(NaCO)=134Mr(KMnO)=158TOC\o"1-5"\h\z2244判斷滴定終點的現(xiàn)象是oKMnO的純度為。4【答案】(1)MnO+NH++e-=MnOOH+NH；243①加熱、將固體混合物粉碎、攪拌；Zn(NH)Cl+2HCl=ZnCl+2NHCl，并2224抑制濃縮時發(fā)生水解；②3MnO+KC1O+6KOH3KMnO+KC1+3HO；③MnO，NHCl；2324224①當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤海芤鹤優(yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；②88.89%。試題分析；正極反應(yīng)是化合價降低』得到電子』Mq?中陰化合價有十斗價-十外億根據(jù)總電極反應(yīng)式，正極反應(yīng)式：MrO2+NH4++e-=MnOC>H-NH3；⑵①提高進(jìn)出速率，就是提高反應(yīng)速率，可以.升高溫度、將固體粉碎、攬拌，加入鹽酸的目的是ZnQH沐迪轉(zhuǎn)化成Zd6和阻6和NHK1的渚液顯酸性,加鹽釀能朔E制它們的水解，岌生的反應(yīng)方程式為:Zn(NH3)2Cl2+2HC1=ZnCl2+21呵d;②加水浸取后的濾渣是MhOOH,水洗灼燒的得到Mng操作呂中Mn的化合價有十斗價―十看價，作還原劑,KC16作氧化劑，C1由+3價1你根拐化合價升降法逍行配平,得到:+KClOi+6KOH=3險蚯5十Kd+JHQ;③熔塊中K2MnO4^KMnO+,Mn的化合價升高，需要有化合價降低，因此K^MiiOj中蚯的化合價轉(zhuǎn)化為MrOj；發(fā)生的反應(yīng)是3K2MnO4+4CO2+2H20=2KMjiOq+MnOj+4KHCO37過濾，得到濾渣為MnO2，根據(jù)②的分析,NH4Cl不穩(wěn)定受熱易分解，遇冷重新生成NHCl，因此化合物B為NHCl，化合物C為ZnCl；(3)利用高錳酸鉀的強氧化42性把草酸氧化，因此滴定終點的現(xiàn)象是：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏稳芤?，溶液變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；②根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，n(KMnO)X(7—2)4二n(NaCO)X2X(4—3),n(KMnO)=0.67X2/(134X5)mol=2X10-3mol,高錳2244酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2X10-3X158X200/(22.50X3.160)X100%=88.89%。11.I.堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH)。該電池中，222TOC\o"1-5"\h\z負(fù)極材料是，正極反應(yīng)式為。11?以廢舊鋅錳干電池處理得到的混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下圖所示。請回答下列問題：MnZnFeO中鐵元素化合價為+3，則錳元素的化合價為。x1-x24活性鐵粉除汞時,鐵粉的作用是(填“氧化劑”或“還原劑”)。除汞是以氮氣為載氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO溶液進(jìn)行吸收而實現(xiàn)的。在恒溫下不同pH時，KMnO溶液對Hg的單位時間去除率及主要產(chǎn)物4如下圖所示。TOC\o"1-5"\h\z寫出pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式。在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO；4溶液的氧化性增強外，還可能是。用惰性電極電解KMnO溶液制備KMnO的裝置如圖所示。44a應(yīng)接直流電源的(填“正”或“負(fù)”)極。已知25°C，兩室溶液的體積均為100mL，電解一段時間后，右室溶液的pH由10變?yōu)?4，則理論上可制得molKMnO(忽略溶液的體積和溫度變4化)?！敬鸢浮縄?Zn，MnO+HO+e-二MnOOH+OH-。2II.(1)+2價。(2)還原劑。①5Hg+2MnO-+16H+—2Mn2++5Hg2++8HO。②Mn2+對反應(yīng)起催化作用，單42位時間內(nèi)去除率高。(4)①正極。②0.1mol?！窘馕觥吭囶}分析：I?根據(jù)堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)Zn+2MnO+2HO=2MnOOH+Zn(OH)222判斷該電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-==Zn(OH)2,負(fù)極材料是Zn，正極反應(yīng)式為MnO+HO+e-二MnOOH+OH-。II.(1)MnZnFeO22x1-x24中鐵元素化合價為+3，根據(jù)化合價規(guī)則判斷錳元素的化合價為+2價。(2)分析流程知活性鐵粉除汞時，Hg2+被還原為Hg，鐵粉的作用是還原劑。(3)①根據(jù)題給圖像知pH=2時KMnO溶液吸收汞蒸氣生成Mm+和Hg2+，反應(yīng)的離子方4程式為5Hg+2MnO-+16H+二二2Mn2++5Hg2++8HO。②在強酸性環(huán)境中汞的單位時間42去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO；溶液的氧化性增強外，還可能4是生成的Mn2+對反應(yīng)起催化作用，單位時間內(nèi)去除率高。(4)①分析題給裝置知左室KMnO發(fā)生氧化反應(yīng)生成KMnO，故左側(cè)電極為電解池的陽極，a應(yīng)接244直流電源的正極。②電解過程中陽極反應(yīng)為MnO2——e-==MnO-，陰極反應(yīng)為2HO442+2e-==Ht+2OH-，已知25C，兩室溶液的體積均為100mL，電解一段時2間后，右室溶液的pH由10變?yōu)?4，則生成OH-的物質(zhì)的量為0.1mol，理論上可制得0.1molKMnO。412?(重慶中學(xué)高三上期中)將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物，既能減少它對環(huán)境的污染，又能實現(xiàn)廢電池的資源化利用。回收二氯化錳：將廢舊鋅錳電池處理，得到含錳混合物，向該混合物加入濃鹽酸并加熱。寫出MnO(OH)與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：。錳回收新方法：向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止，其主要反應(yīng)為：2MnOOH+MnO+2HCO+3HSO==3MnSO+4COt22242442+6HO2與使用濃鹽酸回收錳相比，新方法的優(yōu)點是(答1點即可)。欲以MnSO溶液為原料制備MnCO，選用的加料方式(填字TOC\o"1-5"\h\z43母)，原因是。已知：K(MnCO)=2.3X10-11、K[Mn(OH)]=2.1X10-13sp3sp2將MnSO溶液與NaCO溶液同時加入到反應(yīng)容器中423將MnSO溶液緩慢加入到盛有NaCO溶液的反應(yīng)容器中423將NaCO溶液緩慢加入到盛有MnSO溶液的反應(yīng)容器中234以上三種方式都無法得到MnCO?3III.現(xiàn)以含錳混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖l所示：請回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\zMnZnFeO中鐵元素化合價為+3，則錳元素的化合價為。x1-x24活性鐵粉除汞時,鐵粉的作用是(填“氧化劑”或“還原劑”)。酸浸時，MnO與HSO、HO反應(yīng)的離子方程式為。22422除汞是以氮氣為載氣吹入濾液中，帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO溶液進(jìn)行吸收而4實現(xiàn)的。在恒溫下不同pH時，KMnO溶液對Hg的單位時間去除率及主要產(chǎn)物4如圖2所示：寫出pH=10時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式。在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強外，還可能是?！敬鸢浮?1)2MnO(OH)+6HC1亠2MnCl+Clf+4HO(2分)222反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成，不造成二次污染；廢物資源化等(2分)c(1分)避免生成Mn(OH)(2分)2+2(1分)(5)還原劑(1分)MnO+HO+2H+=Mn2++Ot+2HO(2分)22222①3Hg+2MnO①3Hg+2MnO-+4HO=3Hg2++2MnO+8OH-(2分)②Mn2+作了催化劑(2分)422【解析】⑴+4價的卓能把濃鹽酸氧優(yōu)為贏氣，即MnO(OH)與濃鹽酸反應(yīng)生成氮氣和氯化樂水，其反應(yīng)方程式為21血O(OH)分析回收工藝的優(yōu)點從可操作性、產(chǎn)品的純度、對環(huán)境的影響等方面分析，可知工藝流程簡單,生成CCh和不影響陸眇純度：反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成‘不造成二次污染：廢物資源化等：⑶由(MhCOa)=2.3x10-11.隔[Mn(OH)3]=2.1xlO-^計算可知，調(diào)節(jié)M諂04溶液pH至広0左右，緩慢滴入1皿COs濬溉酸性條件下生成MnCd而改為向亞8溜液中緩慢滴加蚯巧容液，碳釀鈉濬滋的碣性強「由K^p可知，先生成Mh(OH)2,選用的加料方式為:將阻CO伽緩慢加入到盛有MnS<X濬液的反應(yīng)容器中』碳釀鈉濬酒的利性強，避免先生成應(yīng)(OH)2J設(shè)Mn元素的化合價為y,MnZnFeO中Fe元素為+3價，根據(jù)正負(fù)化合x1—x24價的代數(shù)和為0，有yx+2(1-x)+3X2-2X4=0，解得y=2，故Mn元素的化合價為+2價；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；酸浸時，MnO與HSO、HO反應(yīng)的離子方程式為MnO+HO+2H+=Mn2+22422222+Ot+2HO；22①寫出pH=10時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式3Hg+2MnQ-+4^。=3Hg2++2MnO+8OH-；2②在強酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高，其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強外，還可能是Mn2+作了催化劑。13?鋰離子電池廣泛用作便攜式電源，其正極材料是決定鋰離子電池可逆容量與循環(huán)壽命的關(guān)鍵因素之一。鋰二次電池一般以LiCoO、LiFePO等為正極材24料，以石墨碳為負(fù)極材料，以溶有LPF、LiBF等的碳酸二乙酯(DEC)為電解64液。充電時，Li+從正極層狀氧化物的晶格間脫出進(jìn)入有機電解液，有機電解液中的Li+則進(jìn)入負(fù)極，得電子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，

即:6C+xLi++xe-二LiC，如圖所示：x6如圖所示，已知該電池電極總反應(yīng):LiCoO+CLil-xCoO+CLix,充電22時，該電池的正極上的反應(yīng)為。放電時負(fù)極材料質(zhì)量(填“增加”、“減小”或“不變”)在實驗室中，可用下列方案從廢舊鋰離子電池的正極材料中(主要含有LiCoO、炭粉及少量Al、Fe等)回收鉆和鋰。2溶解過程中，通入SO時所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2■,除雜過程中，所得沉淀的主要成分是;(寫化學(xué)式)常溫下，已知K[Co(OH)]=1.09X10-15，若沉淀鉆時pH=9.5，則溶液中Co2+sp2是否沉淀完全？請列式計算說明。⑶血①具有較強還原性廠溶解過程中』通入迢時Lig中6由冉被還原為珂所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為TLiCoQj十$6十2H2SOj=Li2SO4十2Co$O4十？也6②除雜過程中，所得沉淀的主要成分是Fe(OH)3.A1(OH)3o1.09xl0-?血訊moVL=l.W>ilO_c瓦lxlO-14K^rCo(OH)!T=希=時嘰唇忙瓦lxlO-14K^rCo(OH)!T=希=時嘰唇忙L」-14?鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使得鋰電池的回收利用一直是科學(xué)家關(guān)注的焦點。磷酸鐵鋰則是鋰電池中最有前景的正極材料，磷酸鐵是其前驅(qū)體，充放電時可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。某研究性小組對廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡稱廢料,成份為LiFePO、碳粉和鋁箔)進(jìn)行金屬資源回收研究，設(shè)計實驗流程如下：4已知：①FePO可溶于稀HSO，不溶于水和其他的酸。TOC\o"1-5"\h\z424LiSO、LiOH和LiCO在273K下的溶解度分別為34.2g、22.7g和1.54g2423373K下，LiCO的溶解度為0.72g23K[Al(OH)]=10-32K[Fe(OH)]=4X10-38sp3sp3可以提高操作1浸出率的方法有(寫出3種)。完成操作3中的離子方程式：。該鋰電池充電時的正極反應(yīng)式：。操作4中應(yīng)選擇試劑將溶液調(diào)節(jié)pH值至。沉淀C的成分方程式：?！敬鸢浮?方程式：。【答案】(1)升溫，攪拌，增大濃度，增加時間等;2LiFePO+HO+2H+=2Fe3++2Li++2PO3-+2HO(3)FePO+Li++e-=LiFePO4224244NaOHPH大于等于3.2(5)LiCO(6)Fe2++2HO+2PO3-=2FePO+2HO+Ot23224422【解析】(1)提高操作1浸出率可以適當(dāng)升高溫度」増大反應(yīng)物的濃度』延長反應(yīng)的時間等j⑵正極廢料中LiFeP%碳粉和鋁箔在加入氫氧化鈉溶液時，鋁被濬解"濾渣必中含有LiFeP%碳軋在操作3中LiFePS被雙氧水氧化，反應(yīng)的禽子方程式芮2LiFeP04-rHiOJ+2H+=2T^++2Li++2PO^-+2HiO;⑶該鋰電池充電時的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式為FePO4-Lr+er=LiF^PO^濾液B中含有硫酸鐵，操作4是將鐵離子沉淀的過程，可以選擇試劑氫氧化鈉，K[Fe(OH)]=4X10-38，根據(jù)溶解平衡方程式，有sp3]Kp[ff伽)」f4^8c(OH-)二3c(Fe3+)=31x10-5=34X10-ii=1.5874X10-ii,因此調(diào)節(jié)pH至3.2以上；根據(jù)流程圖，和信息②，沉淀C為LiCO；TOC\o"1-5"\h\z23通過電解法制備磷酸鐵，陽極鐵與溶液中的雙氧水和磷酸二氫銨反應(yīng)生成磷酸鐵和氧氣，反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2HO+2PO3-=2FePO+2HO+O仁224422廢舊物的回收利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。某研究小組同學(xué)以廢舊鋅錳干電池為原料，將廢舊電池含鋅部分轉(zhuǎn)化成ZnSO?7HO，含錳42部分轉(zhuǎn)化成純度較高的MnO，將NHCl溶液應(yīng)用于化肥生產(chǎn)中，實驗流程如下:24操作②中所用的加熱儀器應(yīng)選(選填“蒸發(fā)皿”或“坩堝”)。將溶液A處理的第一步是加入氨水調(diào)節(jié)pH為9,使其中的Fe3+和Zn2+沉淀，請寫出氨水和Fe3+反應(yīng)的離子方程式。(3)操作⑤是為了除去溶液中的Zn2+。已知25°C時,NH?HO的K32bZn2+完全沉淀的pHZn(OH)2溶于堿的pH1.8X10-5&9>11TOC\o"1-5"\h\z由上表數(shù)據(jù)分析應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH最好為(填序號)。a.9b.10c.11MnO精處理的主要步驟：2步驟1：用3%HO和6.0mol/L的HSO的混和液將粗MnO溶解，加熱除去過量2242HO，得MnSO溶液(含少量Fe3+)。反應(yīng)生成MnSO的離子方程式2244為;步驟2：冷卻至室溫，滴加10%氨水調(diào)節(jié)pH為6,使Fe3+沉淀完全，再加活性炭攪拌，抽濾。加活性炭的作用是;步驟3：向濾液中滴加0.5mol/L的NaCO溶液，調(diào)節(jié)pH至7，濾出沉淀、洗23滌、干燥，灼燒至黑褐色，生成MnO。灼燒過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式2為。查文獻(xiàn)可知，粗MnO的溶解還可以用鹽酸或者硝酸浸泡，然后制取MnCO23固體。在鹽酸和硝酸溶液的濃度均為5mol/L、體積相等和最佳浸泡時間下，浸泡溫度對MnCO產(chǎn)率的影響如圖4，由圖看出兩種酸的最佳浸泡溫度都3在C左右；在最佳溫度、最佳浸泡時間和體積相等下，酸的濃度對MnCO產(chǎn)率的影響如3圖5，由圖看出硝酸的最佳濃度應(yīng)選擇mol/L左右?！敬鸢浮?15分)坩堝(1分)Fe3++3NH?HO=Fe(OH)+3NH+(2分)234⑶a(2分)（4）MnO+HO+2H+=Mm++2HO+O（2分）22222吸附聚沉，有利于氫氧化鐵形成較大顆粒沉淀（2分）2MnCO+O二2MnO+2CO（2分）222（5）①60（2分,57-63都正確）②6（2分，5.7—6.3都正確）【解析】〔1）固體灼燒要放在圮堀內(nèi)，移動、使用時要用堀竭鉗夾取。⑵磁與鹽以■生成新堿和新鹽‘氨水和F尹反應(yīng)生成申轉(zhuǎn)口Ft（OH）3,要注意氨水是弱晰氏（OH）3是沉淀，寫成禽子方程式不能拆開⑶根抿網(wǎng)滾液A處理的第一步是抑入氨水調(diào)節(jié)pH淘乩使其中的尸時和Zu"沉淀啣表格中數(shù)抿可知，加烷全沉淀的pH是8.9,pH高于8_gZn{0H）衛(wèi)會滾解』所以pH是9最適合口（4）反應(yīng)原理為在酸性條件下，MnO將HO氧化為O，自身被還原為MnSO,22224該反應(yīng)的反應(yīng)物為HO,MnO,HSO，生成物是MnSO,O,HO,寫成離子方程22224422式為HO+MnO+2H+=Mn2++Of+2HO。22222活性炭的作用是吸咐，據(jù)題意“使Fe3+沉淀完全”可知，F(xiàn)e3+生成Fe（OH）3被活性炭吸咐形成較大顆粒而聚沉。據(jù)題意，濾液中Mn2+與NaCO反應(yīng)生成MnCO沉淀，經(jīng)灼燒生成MnO,很顯然2332MnCO被氧化為MnO，因此反應(yīng)還要O參加，同時還有CO生成。222（5）從兩張圖片上很容易看出在60°C附近MnO產(chǎn)率最大，硝酸的最佳濃度是26mol/L。廢鉛蓄電池量急速增加所引起的鉛污染日益嚴(yán)重。工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏中回收鉛的工藝流程如下：（1）鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,該蓄電池放電時的負(fù)極反應(yīng)式為，放電后該電極質(zhì)量（填“增大”“減小”或“不變”）。TOC\o"1-5"\h\z（2）步驟①中加入NaSO的作用是。23（3）寫出步驟②證明PbCO沉淀已經(jīng)洗滌干凈的實驗操作方法:3（4）若用NHHCO和NH?HO為脫硫轉(zhuǎn)化劑，也可對上述流程中的含鉛渣泥進(jìn)行332處理。如圖是NHHCO和NH.HO用量對含鉛渣泥中脫硫率的影響：332從圖形可以看出，應(yīng)選擇NHHCO和NH?HO用量為理論用量的倍。332該條件下步驟③從母液可獲得副產(chǎn)品為。（5）步驟④使用純鉛和粗鉛作電極，PbSiF作電解質(zhì)，可進(jìn)行粗鉛精煉。則陽6極的電極材料是，陰極的電極反應(yīng)式為。【答案】（1）Pb-2e-+SO2-=PbSO（2分）；增大（1分）（2）作為還原劑將PbO442還原（或其他合理答案）（2分）（3）取少許最后一次洗滌液于試管中，滴入過量鹽酸后，再滴入少量氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則證明已經(jīng)洗滌干凈（3分）；（4）2；（NH）SO（各2分）（5）粗鉛（1分）；Pb2++2e-=Pb（2分）424【解析】試題分析：⑴鉛蓄電池的總反應(yīng)為P—Pb02-2JtS04=2PbSO4-2H2O,該蓄電池放電時的員極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子』只能是Pb失電子‘變?yōu)榱蛩徙U固儉Pb-2e-SO42-=PbSO^因?qū)澤傻腜滬與沁店不能共祐生成PbSO^該電極質(zhì)量增大；（？）阻迥具有還原性』能將卩昭還煩為毋+；⑶）主要證明生成PbOE后，濬液中是否還有8%的剩余，具體操作如下；取少許最后一次洗滌液于試管中，滴入過量鹽酸后，再滴人少量氯化頓濬宓若無沉淀產(chǎn)生，則證明已經(jīng)洗滌干凈；根據(jù)團(tuán)像分析』H