Question

【題目】我國電池的年市場消費量約為80億只，其中是鋅錳干電池，利用廢舊鋅錳干電池制備硫酸鋅晶體和純的工藝如下圖所示：

已知：

①鋅皮的主要成分為Zn，含有少量Fe；炭包的主要成分為、、、碳粉等，還含有少量的Cu、Ag、Fe等。

②；；。

(1)除去炭包中碳粉的操作為________。

A.酸浸 過濾 焙炒 焙燒

(2)粗轉(zhuǎn)化為時，主要反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

(3)焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。

(4)制備硫酸鋅晶體流程中，在溶解時加的作用是____________________________，用ZnO調(diào)節(jié)溶液pH的目的是_____________________________。濾液制備硫酸鋅晶體的一系列操作為：____________、____________、________、洗滌、干燥。

(5)“草酸鈉高錳酸鉀返滴法”可測定的純度，取樣品于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，再加入足量的溶液，最后用溶液滴定剩余的。其中與溶液反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。

Answer 1

【答案】 將溶液中氧化成 除去溶液中的雜質(zhì) 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾

【解析】

用硫酸酸化的H2O2溶液溶解含鐵的鋅皮，所得溶液中含有Zn2+、Fe3+，然后加入ZnO調(diào)節(jié)溶液pH，使溶液中的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾后將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并過濾得到ZnSO47H2O；用稀硝酸溶解炭包并過濾，濾渣為碳和二氧化錳的混合物，在空氣中焙燒，碳氧化為二氧化碳，將剩余的粗MnO2用用硫酸酸化的H2O2溶液溶解，得到MnSO4溶液，再滴加Na2CO3溶液，生成MnCO3沉淀，過濾并將濾渣繼續(xù)在空氣中焙燒即得到純MnO2。

（1）炭包的主要成分為ZnCl2、NH4Cl、MnO2、碳粉等，其中碳粉能在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體；

（2）粗MnO2用用硫酸酸化的H2O2溶液溶解，得到MnSO4溶液，H2O2是還原劑，氧化產(chǎn)物為O2，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒即可得到發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；

（3）MnCO3在空氣中焙燒得到純MnO2和CO2，根據(jù)電子守恒和原子守恒即可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；

（4）Zn2+和Fe3+開始沉淀時溶液的pH不等，可以通過調(diào)節(jié)溶液pH使Zn2+和Fe3+分離；加H2O2的目的是將酸浸后的Fe2+氧化成Fe3+，便于除去Fe3+；

（5）MnO2與稀硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應(yīng)生成CO2，自身被還原為Mn2+，結(jié)合電子守恒和電荷守恒、原子守恒得發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；

(1)除去炭包中的碳粉，可以在空氣中焙燒，使碳粉在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體即可除去，故選項C符合題意，

故答案為：C；

(2)粗MnO2用用硫酸酸化的H2O2溶液溶解，得到MnSO4和O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，
故答案為：；
(3)MnCO3在空氣中焙燒得到純MnO2和CO2，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，

故答案為：；
(4)加入ZnO可調(diào)節(jié)溶液pH，使溶液中的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Zn2+不沉淀；加入H2O2的目的是將酸浸后的Fe2+氧化成Fe3+，若不加入H2O2溶解，Zn2+和Fe3+開始沉淀時的pH相差不大，無法進行分離，從溶液中獲得晶體的方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥，

故答案為：將溶液中氧化成；除去溶液中的Fe3+雜質(zhì)；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；過濾；

（5）MnO2參與反應(yīng)的離子方程式為，
故答案為：；