下图是某科技小组，以废旧锌锰干电池为原料，回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程：（1）灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO2发生了反应生成了少量的MnO，

Question

下图是某科技小组，以废旧锌锰干电池为原料，回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程：

（1）灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO₂发生了反应生成了少量的MnO，其可能的反应方程式为：             。

（2）还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸，写出反应化学方程式：                 ；在该过程中甲同学发现加入硫酸，部分固体溶解只剩余黑色固体，接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水，发现固体也完全溶解了；乙同学在加硫酸后也没有加草酸，他又加入了一定量氨水，无明显变化，测得这时溶液的pH值为9，他接着又加入双氧水，发现黑色固体不减反增，写出导致固体增加的离子方程式：                     ；比较甲、乙两位同学的实验，针对MnO₂和H₂O₂氧化性的强弱，你得出的结论是：                            。

（3）操作1和操作2相同，其名称是               。

（4）硫酸锰转化为碳酸锰的操作是，在60℃下调节pH值后加入碳酸氢铵溶液，直到不再有气泡产生后再加热反应1小时，写出反应的离子方程式：                        。

（5）已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH₄Cl+2MnO₂＝Zn(NH₃)₂Cl₂ +2MnOOH ，写出电池的正极反应式              ；电解MnSO₄溶液回收锰的阳极的电极反应式：                 。

Answer 1

【答案】（1）2MnO₂+C2MnO+CO₂↑或MnO₂+CMnO+CO↑(2分)

（2）MnO₂+H₂C₂O₄+H₂SO₄=MnSO₄+2CO₂↑+2H₂O(2分)

Mn²⁺+H₂O₂+2NH₃·H₂O= MnO₂↓+2H₂O+2NH₄⁺（(2分)

酸性条件下氧化性MnO₂ ＞H₂O₂，碱性条件下氧化性MnO₂＜H₂O₂(2分)

（3）过滤（1分）（4）Mn²⁺+2HCO₃ ^-=MnCO₃↓+CO₂↑+H₂O（2分）

（5）MnO₂+ NH₄⁺ +eˉ = MnO(OH)+NH₃(2分)、

2H₂O - 4eˉ = O₂↑+4H⁺（或4OH^--4eˉ=O₂↑+2H₂O）(2分)

【解析】

试题分析：（1）黑色粉末中含有C单质及MnO₂，在灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO₂与C发生了反应生成了少量的MnO及C的氧化物，其可能的反应方程式为：2MnO₂+C2MnO+CO₂↑或MnO₂+CMnO+CO↑；（2）MnO₂具有氧化性，草酸具有还原性，在酸性条件下发生氧化还原反应，产生MnSO₄、CO₂和水，根据电子守恒、原子守恒可得反应的方程式是：MnO₂+H₂C₂O₄+ H₂SO₄= MnSO₄+ 2CO₂↑+2H₂O；在碱性条件下，H₂O₂具有氧化性，可以将Mn²⁺氧化产生MnO₂，使固体的质量增加，则导致固体增加的离子方程式是Mn²⁺+H₂O₂+2NH₃·H₂O= MnO₂↓+2H₂O+2NH₄⁺；比较甲、乙两位同学的实验，针对MnO₂和H₂O₂氧化性的强弱，你得出的结论是：酸性条件下氧化性MnO₂＞H₂O₂，碱性条件下氧化性MnO₂＜H₂O₂。（3）操作1和操作2都是分离难溶性的固体与可溶性的液体混合物的方法，该方法是过滤；（4）硫酸锰转化为碳酸锰的操作是，在60℃下调节pH值后加入碳酸氢铵溶液，直到不再有气泡产生后再加热反应1小时，该反应的离子方程式是Mn²⁺+2HCO₃ ^-=MnCO₃↓+ CO₂↑ +H₂O；（5）已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH₄Cl+2MnO₂＝Zn(NH₃)₂Cl₂ +2MnOOH ，根据总反应方程式可知，该电池工作时，MnO₂在正极上获得电子，发生还原反应，正极的电极反应式是MnO₂+ NH₄⁺ +eˉ = MnO(OH)+NH₃；电解MnSO₄溶液回收锰时，在阳极上OH-在阳极失去电子，发生氧化反应产生氧气，阳极的电极反应式是：4OH^- - 4eˉ = O₂↑+ 2H₂O，也可写为2H₂O - 4eˉ = O₂↑+4H⁺。

考点：考查氧化还原反应的方程式、离子方程式和电极反应式的书写的知识。