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Ⅰ.碱性锌锰干电池是最常见的化学电源之一,已知其电池总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极发生反应的物质为;发生在正极的电极反应为.Ⅱ.回收的废旧锌锰干电池经过处

题目详情
Ⅰ.碱性锌锰干电池是最常见的化学电源之一,已知其电池总反应:
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极发生反应的物质为___;发生在正极的电极反应为___.
Ⅱ.回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、MnOOH、Fe和炭黑等),由锰粉制取MnO2的步骤如图所示:
作业帮
开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)2 7.6 9.6
Mn(OH)2 8.3 9.8
根据如图所示步骤并参考表格数据回答问题:
(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等.加热的作用是___.
(2)锰粉经浓盐酸浸取,过滤I除去不溶杂质后,向滤液中加入适量H2O2溶液,其作用是___.
(3)将过滤I所得滤液经H2O2氧化后,再加入NaOH溶液调节pH的范围是:___,其目的是___.
(4)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+氧化得到MnO2,反应的离子方程式为___.
(5)实验室进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有___.
▼优质解答
答案和解析
Ⅰ负极发生氧化反应,由方程式可知Zn被氧化生成Zn(OH)2,则电极方程式为Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2,正极是二氧化锰得到电子生成MnO(OH),电极反应式为:MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
故答案为:Zn+2OHˉ-2eˉ=Zn(OH)2;MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-
Ⅱ锰粉(含MnO2、MnOOH、Fe和炭黑等),锰粉在浓盐酸中浸泡(为除去MnO2可加热),发生MnO2+4H++2Cl-
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Mn2++Cl2↑+2H2O、Mn(OH)2+2HCl=MnCl2+2H2O、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑等反应,过滤后所得滤液中含有Mn2+、Fe2+、NH4+等离子,在滤液中加入适量过氧化氢和氢氧化钠,可将Fe2+转化为Fe3+,并生成Fe(OH)3,控制溶液pH在3.7~8.3之间可除去Fe3+,过滤后所得滤液主要为Mn2+,滤液中H2O2溶液,再加NaOH溶液调节pH值,使Mn2+转化成MnO2,经过滤、洗涤、干燥可得MnO2
(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,加热的作用是加快反应速率,
故答案为:加快反应速率;
(2)过氧化氢具有强氧化性,可将具有还原性的Fe2+氧化为Fe3+,易于转化为Fe(OH)3而除去,
故答案为:将Fe2+转化为Fe3+
(3)由表中数据可知,调节溶液PH约为5.1,在3.7~8.3之间,可使使Fe3+完全沉淀,并防止Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀,
故答案为:3.7<pH<8.3;使Fe3+完全沉淀,并防止Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀;
(4)过滤Ⅱ所得滤液中含有Mn2+,加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+氧化得到MnO2,反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O,
故答案为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;
(5)过滤操作时.需要用到的玻璃仪器有 漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒.