问题 填空题

二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。

(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。

(2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。

①电池工作时,MnO2发生________反应。

②电池的正极反应式为________。

(3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:

已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2
pH5.23.29.710.46.7
沉淀物Zn(OH)2CuSZnSMnSFeS
pH8.0-0.422.577
 

回答下列问题:

①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。

②试剂X为________。

③滤渣A的主要成分为________。

④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。

答案

(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)①还原 ②2MnO2+2e+H2O=Mn2O3+2OH

(3)①MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4

Fe2(SO43+2H2O

②氨水 ③Fe(OH)3和Al(OH)3 ④Cu2、Zn2

(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,可联想到实验室制取氯气。(2)MnO2在正极得电子,发生还原反应,电极反应式为2MnO2+2e+H2O=Mn2O3+2OH。(3)①根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,Fe2被氧化为Fe3,可以写出反应方程式:2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO43+2H2O。②调节pH至5.4,是为了使Fe3、Al3沉淀,所选试剂为氨水。③滤渣A的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。④根据流程图可知加入MnS是为了生成CuS、ZnS而除去Cu2、Zn2

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