Question

【題目】以廢舊鋅錳電池中的黑錳粉（MnO2、MnO（OH）、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化鐵等）為原料制備MnCl2，實(shí)現(xiàn)錳的再利用。其工作流程如下：

（1）過(guò)程Ⅰ中，在空氣中充分加熱黑錳粉的目的主要是除去__________和氧化錳元素，請(qǐng)寫出含Mn元素的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

（2）溶液a的主要成分為NH4Cl，另外還含有少量ZnCl2等。根據(jù)右圖所示的溶解度曲線，將溶液a經(jīng)___________、_______________、過(guò)濾可得NH4Cl粗品。

（3）檢驗(yàn)MnSO4溶液中是否含有Fe3＋：取少量溶液，加入____________（填試劑和現(xiàn)象），證明溶液中Fe3＋沉淀完全。

（4）探究過(guò)程Ⅱ中MnO2溶解的適宜條件。

ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡；再加入稀H2SO4，固體未明顯溶解。

ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，固體未溶解；再加入H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡，固體完全溶解。

①用化學(xué)方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因：__________________。

②解釋試劑加入順序不同，MnO2作用不同的原因：_______________________。

上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，試劑加入順序不同，物質(zhì)體現(xiàn)的性質(zhì)可能不同，產(chǎn)物也可能不同。

Answer 1

【答案】炭黑 4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O 蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶 KSCN溶液，不變紅 MnO2+H2SO4+H2O2=MnSO4+O2+2H2O ⅰ.MnO2作催化劑，加快反應(yīng)速率，只催化分解；ⅱ.MnO2作氧化劑，加入稀H2SO4，二氧化錳的氧化性增強(qiáng)，被還原為硫酸錳

【解析】

（1）加熱黑錳粉，碳粉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，+3價(jià)的錳生成二氧化錳，其余元素化合價(jià)不變；

（2）根據(jù)溶解度的圖像，兩溶質(zhì)的溶解度差距較大，可采用結(jié)晶的方式分離；

（3）Fe3＋遇到KSCN溶液顯血紅色；

（4）ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，二氧化錳作催化劑，加快反應(yīng)速率，與稀硫酸不反應(yīng)；ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，二氧化錳的氧化性增強(qiáng)，與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成硫酸錳和氧氣。

（1）加熱黑錳粉，碳粉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，+3價(jià)的錳生成二氧化錳，其余元素化合價(jià)不變；反應(yīng)中含Mn元素化合價(jià)改變的方程式為4MnO（OH）+O2=4MnO2+2H2O；

（2）根據(jù)溶解度的圖像，兩溶質(zhì)的溶解度差距較大，可采用結(jié)晶的方式分離，則過(guò)程為蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥可得到ZnCl2和NH4Cl粗品；

（3）Fe3＋遇到KSCN溶液顯血紅色，取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明溶液中Fe3＋沉淀完全；

（4）ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，二氧化錳作催化劑，加快反應(yīng)速率，與稀硫酸不反應(yīng)；ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，二氧化錳的氧化性增強(qiáng)，與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成硫酸錳和氧氣，發(fā)生的方程式為MnO2+H2SO4+H2O2=MnSO4+O2+2H2O。