生产电池级活性二氧化锰的方法之一是利用电解锰阳极泥（主要含MnO2、MnO，还含少量铅、钙的化合物等）作原料并采用如下工艺制备：（1）还原炉中加入焦炭生成Mn2O3的化学方程式为mol（

Question

生产电池级活性二氧化锰的方法之一是利用电解锰阳极泥（主要含MnO₂、MnO，还含少量铅、钙的化合物等）作原料并采用如下工艺制备：

（1）还原炉中加入焦炭生成Mn₂O₃的化学方程式为___mol（用含有a、b的代数式表示）．

Answer 1

电解锰阳极泥加入焦炭在700℃在还原炉中充分反应生成二氧化碳、Mn₂O₃、MnO及杂质，加入10%的硫酸酸浸，可生成Mn₂（SO₄）₃、MnSO₄等，滤渣Ⅰ含有CaSO₄、PbSO₄等，调节pH至5.5～6.5，加入NaClO₃，可氧化生成MnO₂，经过滤、洗涤、烘干得到活性MnO₂，
（1）还原炉中加入焦炭生成Mn₂O₃，同时生成二氧化碳气体，反应的方程式为4MnO₂+C(高温.)/()2Mn₂O₃+CO₂↑，酸浸时，为提高浸取率，可充分搅拌，增大接触面积，可适当提高浸取温度，或延长浸取时间，
故答案为：4MnO₂+C(高温.)/()2Mn₂O₃+CO₂↑；延长浸取时间（充分搅拌、提高浸取温度等）；
（2）由以上分析可知滤渣Ⅰ含有CaSO₄、PbSO₄等，故答案为：CaSO₄、PbSO₄；
（3）Mn₂（SO₄）₃的Mn元素化合价为+3价，在pH至5.5～6.5时发生歧化反应生成MnO₂、MnSO₄，加入NaClO₃，可氧化生成MnO₂，反应的离子方程式为3Mn²⁺+ClO₃^-+3H₂O=3MnO₂↓+6H⁺+Cl^-，
故答案为：MnO₂、MnSO₄；3Mn²⁺+ClO₃^-+3H₂O=3MnO₂↓+6H⁺+Cl^-；
（4）采用电解锰和阳极泥，可提高锰资源的利用率，减少环境污染，防止锰的固体废弃物对环境造成污染，
故答案为：提高锰资源的利用率（或防止锰的固体废弃物对环境造成污染）；
（5）电解锰阳极泥中含锰元素的质量分数为a%，则1t电解锰阳极泥含有Mn元素的质量为1×10⁶g×a%，物质的量为(104a)/(55)mol，总转化率为b%，
则生成MnO₂的物质的量为(104a)/(55)mol×b%=(100ab)/(55)mol，
故答案为：(100ab)/(55)．