面对日益严重的资源短缺及环境污染问题，“变废为宝”成为化学发展的新方向．废旧酸性锌锰干电池经分离破碎后的锰粉含Mn02、Mn0（0H）、Zn（NH3）CL2、Fe、NH4C1和炭黑等，可用于制取Mn02高

Question

面对日益严重的资源短缺及环境污染问题，“变废为宝”成为化学发展的新方向．废旧酸性锌锰干电池经分离破碎后的锰粉含Mn0₂、Mn0（0H）、Zn（NH₃）CL₂、Fe、NH₄C1和炭黑等，可用于制取Mn0₂高性能磁性材料MnC0₃，其工艺流程如下：

已知几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表：

氢氧化物	Fe（OH）	Fe（OH）	Mn0H）2	Zn（OH）2
开始沉淀的pH	7.5	2.2	8.8	6.4
沉淀完全的pH	9.5	3.7	10.8	8.5

回答下列问题：
（1）过滤工得到的滤渣主要成分是___．
（2）滤液经氧化后加入NaOH溶液调节pH至8.5〜8.8，其目的是___．
（3）过滤Ⅱ得到的滤液中含有的阳离子主要是___（填离子符号）．
（4）过程①中发生反应的离子方程式为___，对气体A和滤液B应采取的处理方法分别是___．
（5）过程②得到MnO₂．将MnO₂成悬浊液，通S0₂还原可得MnSO₄，再加入Na₂CO₃或NaHCO₃，也可制备MnCO₃．SO₂还原MnO₂的化学方程式为___，向MnS0₄溶液中加入Na₂C0₃或NaHC0₃制备MnC0₃时应注意的问题是___．

Answer 1

锰粉[含MnO₂、MnO（OH）、Zn（NH₃）₂Cl₂、Fe、NH₄Cl和炭黑等]在浓盐酸中加热、浸取，发生MnO₂+4HCl(△.)/()MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O、2MnO（OH）+6HCl=2MnCl₂+Cl₂↑+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑等反应，过滤后所得滤渣为碳黑，滤液中含有Mn²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Zn²⁺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8.5<pH<8.8之间可以除去Fe³⁺、Zn²⁺，过滤后所得滤液Ⅱ主要为Mn²⁺，滤液Ⅱ中H₂O₂溶液，在一定条件下使Mn²⁺转化成MnO₂，经过滤、洗涤、干燥可得MnO₂，滤液Ⅱ中加入碳酸氢铵饱和溶液，发生反应Mn²⁺+2HCO₃^-=MnCO₃+CO₂↑+H₂O，得到碳酸锰沉淀、氯化铵溶液和气体A为CO₂，
（1）根据上面的分析可知，过滤Ⅰ得到的滤渣主要成分是碳黑，
故答案为：碳黑；
（2）流程中氧化后加入NaOH溶液调节pH的范围为8.5<pH<8.8，其作用是除去Fe³⁺、Zn²⁺，
故答案为：除去Fe³⁺、Zn²⁺；
（3）过滤Ⅱ后滤液中阳离子主要是Mn²⁺、NH₄⁺、Na⁺，
故答案为：Mn²⁺、NH₄⁺、Na⁺；
（4）滤液Ⅱ中加入碳酸氢铵饱和溶液，发生反应Mn²⁺+2HCO₃^-=MnCO₃+CO₂↑+H₂O；气体A是 CO₂，CO₂循环利用，可以用于生产NH₄HCO₃；滤液B中含有NH₄Cl，可分离用作氮肥；
故答案为：Mn²⁺+2HCO₃^-=MnCO₃+CO₂↑+H₂O；CO₂循环利用，用于生产NH₄HCO₃；滤液B中含有NH₄Cl，可分离用作氮肥；
（5）过程②得到MnO₂．将MnO₂成悬浊液，通S0₂还原可得MnSO₄，其反应方程式为：MnO₂+S0₂=MnSO₄；向MnS0₄溶液中加入Na₂C0₃或NaHC0₃制备MnC0₃，边加边搅拌，为了防止锰离子水解生成沉淀，溶液的pH要小于8.8；
故答案为：MnO₂+S0₂=MnSO₄；边搅拌边加入Na₂C0₃或NaHC0₃，并控制溶液的pH<8.8．