问题 问答题

锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰,其中生产工业级碳酸锰工艺如下:

试回答下列问题:

(1)硫酸锌水溶液显酸性,用离子方程式说明______.

(2)原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳,焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑,该反应的氧化产物是______.

(3)50-55℃向MnS04的母液中加入足量NH4HC03,反应的化学方程式为:

MnSO4+2NH4HCO3=(NH42SO4+MnCO3↓+______+______.

(4)已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+:2.7~3.7,Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6.下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法,请完成下表内容:

实验操作离子方程式
步骤1:取少量滤液于试管中,加入过量酸化的H2O2溶液,振荡.

______

步骤2:将pH调到______,使Fe3+沉淀完全Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+

答案

(1)锌离子水解生成氢氧化锌和氢离子,溶液呈酸性,反应的离子方程式为:Zn2++2H2O⇌Zn(OH)2+2H+;故答案为:Zn2++2H2O⇌Zn(OH)2+2H+

(2)化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑,碳元素化合价从0价变化为+2价,做还原剂被氧化为CO,该反应的氧化产物是CO;

故答案为:CO;

(3)50-55℃向MnS04的母液中加入足量NH4HC03,依据原子守恒得到:MnSO4+2NH4HCO3=(NH42SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑;

故答案为:H2O,CO2;(4)三种离子沉淀的pH范围为Fe3+:2.7~3.7,Mn2+:8.6~10.1,Fe2+:7.6~9.6.过程②是除去亚铁离子的方法,加入氧化剂过氧化氢盐亚铁离子为铁离子,调节溶液PH在3.7~8.6,铁离子完全沉淀,锰离子不沉淀,达到分离杂质的目的;过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O+2H+=2Fe3++2H2O;

故答案为:2Fe2++H2O+2H+=2Fe3++2H2O;3.7~8.6;

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