（14分）以锌锰废电池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质）为原料回收MnO2的工艺流程如下：I.将碳包中物质烘干，用足量稀HNO3溶解金属单质，过滤，得滤渣a；II.将滤渣a在

Question

（14分）
以锌锰废电池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO ₂ 等物质 ）为原料回收MnO ₂ 的工艺流程如下：
I. 将碳包中物质烘干，用足量稀HNO ₃ 溶解金属单质，过滤，得滤渣a；
II. 将滤渣a在空气中灼烧除去碳粉，得到粗MnO ₂ ；
III.向粗MnO ₂ 中加入酸性H ₂ O ₂ 溶液，MnO ₂ 溶解生成Mn ²⁺ ，有气体生成；
IV. 向III所得溶液（pH约为6）中缓慢滴加0.50 mol•L ^-1 Na ₂ CO ₃ 溶液，过滤，得滤渣b，其主要成分为MnCO ₃ ；
V. 滤渣b经洗涤、干燥、灼烧，制得较纯的MnO ₂ 。
（1）Ι中Ag与足量稀HNO ₃ 反应生成NO的化学方程式为          。
（2）已知II的灼烧过程中同时发生反应：
MnO ₂ (s) + C(s) ="==" MnO(s) + CO (g)  △H = +24.4kJ • mol ^{– 1}        ①
MnO ₂ (s) + CO(g) ="==" MnO(s) + CO ₂ (g) △H = -148.1 kJ • mol ^{– 1}       ②
写出MnO ₂ 和C反应生成MnO和CO ₂ 的热化学方程式：          。
（3）H ₂ O ₂ 分子中含有的化学键类型为           、         。
（4）III中MnO ₂ 溶解的离子方程式为          ，溶解一定量的MnO ₂ ，H ₂ O ₂ 的实际消耗量比理论值高，用化学方程式解释原因：         。
（5）IV中，若改为“向0.50 mol•L ^-1 Na ₂ CO ₃ 溶液中缓慢滴加III所得溶液”，滤渣b中会混有较多Mn(OH) ₂ 沉淀，解释其原因：           。
（6）V中MnCO ₃ 在空气中灼烧的化学方程式为        。

Answer 1

（14分）
（1）3Ag + 4HNO ₃ ="==" 3AgNO ₃ +NO­+ 2H ₂ O
注：写“△”不扣分，写成离子方程式不扣分。
（2）2MnO ₂ (s) + C(s) ="==" 2MnO(s) + CO ₂ (g) △H = -123.7 kJ • mol ^-1

MnO ₂

 

（3）极性键、非极性键      注：每空各1分，只写“共价键”的扣1分。

（4）MnO ₂ + H ₂ O ₂ + 2H ⁺ ="==" Mn ²⁺ + O ₂ ­ + 2H ₂ O；   2H ₂ O ₂ ="===" O ₂ ­+ 2H ₂ O

△

 

（5）Na ₂ CO ₃ 溶液pH>7显碱性，III所得溶液pH约为6 显弱酸性（1分），后者滴加到前者中，溶液中c(OH ^- )较大，Mn ²⁺ 与OH ^- 生成Mn (OH) ₂ 沉淀（或答CO ₃ ^2- 的水解平衡正向移动生成Mn (OH) ₂ 沉淀）（1分）。

（6）2MnCO ₃ + O ₂ ="==" 2MnO ₂ + 2CO ₂  注：写“加热”、“高温”不扣分。