废旧电池的回收处理，既能减少对环境的污染，又能实现资源的再生利用。将废旧锌锰电池初步处理后...

废旧电池的回收处理，既能减少对环境的污染，又能实现资源的再生利用。将废旧锌锰电池初步处理后，所得废料含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2及少量Fe等，用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下：

已知：

①Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化

②有关Ksp数据如下表所示

回答下列问题：

(1)还原焙烧过程中， MnOOH与炭黑反应，锰元素被还原为MnO，该反应的化学方程式为___________。传统的工艺是使用浓盐酸在加热条件下直接处理废料，缺点是___________。

(2)酸漫时一般会适当加热并不断搅拌，其作用是___________，滤渣1和滤渣2主要成分的化学式依次是___________。

(3)净化时，先通入O2再加入MnCO3，其目的是___________；已知净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1mol·L－1，调节pH的合理范围是___________。

(4)电解制取MnO2时，MnO2在___________极产生。

(5)中科院研究人员将MnO2和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池，该电池可将软饮料中的葡萄糖作为燃料获得能量，装置如图所示。此装置中b极的电极反应式为______________________。

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锰是重要的合金材料和催化剂，在工农业生产和科技领域有广泛的用途。将废旧锌锰电池回收处理后，将含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2及少量Fe的废料进行回收处理，能实现资源的再生利用。用该废料制备Zn和MnO2的一种工艺流程如图:

已知：Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

回答下列问题：

(1)还原焙烧过程中，MnOOH与炭黑反应，锰元素被还原为MnO，该反应的化学方程式为_____。

(2)滤渣1主要成分的化学式是________。

(3)净化阶段

①为了除掉滤渣2中的元素，选择最佳的加入试剂为______（填序号）。

A．氯水　　　　　　　 B．O2　　　　　　　　 C．氨水　　　　　　 D．MnCO3

②已知：室温下，Ksp[Mn(OH)2]=10-13，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Zn(OH)2]=10-17。净化时溶液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0. 1mol·L-1，调节pH的合理范围是______。

(4)将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量比配料，混合搅拌，然后升温至600C~750°C， 制取产品LiMn2O4。写出该反应的化学方程式：________。

(5)LiMn2O4材料常制作成可充电电池（如图），该电池的总反应为

①充电时，锰酸锂为电池的_______（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”）；该电极上发生的电极反应式为______________。

②该电池作为电源放电时，若电路中转移0.2mol e-，则石墨电极将减重____________。

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以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO 及少量Fe、Pb等) 为原料制备高纯MnCl2·xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a．Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b．生成氢氧化物沉淀的pH

注： 金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1

（1）过程Ⅰ的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnOOH 与浓盐酸反应的离子方程式是_______________________________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：_________________________________________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：

a．2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl-

b．4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O

c．……

写出c的离子方程式：____________________。

（2）过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法，

ⅰ．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ⅱ．焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物，加水溶解，过滤，再加盐酸酸化至pH 小于5.5。

已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2，MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH 应控制在_____________之间。

②两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________。

（3）过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。

（4）过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下，取m1g样品，置于氯化氢氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=____________。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a:Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b：生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-l

(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是____________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：分别取两份少量滤液1于试管中，一份__________；另一份 ________________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：

a. 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-　　 b.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O　　

c．……　　 写出c的离子方程式：____________________。

(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法：

i．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ii．焙烧法：将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物加水溶解、过滤，滤液再加盐酸酸化至合适pH。

已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O22Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH应控制在__________之间。

②两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________。

(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。

(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，固体质量减轻m2g。则x=________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a:Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b：

生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-l

(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是____________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无明显变化；另取少量滤液1于试管中，_____________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：

a. 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-

b.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

c．……

写出c的离子方程式：___________。

(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法：

i．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ii．焙烧法：将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物……

已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O22Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH应控制在__________之间。

②补全ii中的操作：_________。

③两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________。

(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。

(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=________。

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以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a: Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b:生成氢氧化物沉淀的pH见下表（金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1)

（1）过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是__________________________________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是:取少量滤液1于试管中，滴入黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，无明显变化：另取少量滤液1于试管中，___________________________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：i.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

ii.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O　　 iii.……　　

写出iii的离子方程式：___________________________。

（2）过程II的目的是除铁，有如下两种方法：

i.氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ii.焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290°C焙烧，冷却，取焙烧物……

己知：焙烧中发生的主要反应2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH应控制在　　 _______________之间。

②补全ii中的操作：____________________。

③两种方法比较，氨水法除铁的缺点是_________________________________________。

（3）过程III的目的是除铅。加入的试剂是______________________。

（4）过程IV所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=________________________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a: Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b:生成氢氧化物沉淀的pH见下表（金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1)

（1）过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是__________________________________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是:取少量滤液1于试管中，滴入黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，无明显变化：另取少量滤液1于试管中，___________________________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：i.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

ii.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O　　 iii.……　　

写出iii的离子方程式：___________________________。

（2）过程II的目的是除铁，有如下两种方法：

i.氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ii.焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290°C焙烧，冷却，取焙烧物……

己知：焙烧中发生的主要反应2FeCl3+3O2=2Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH应控制在　　 _______________之间。

②补全ii中的操作：____________________。

③两种方法比较，氨水法除铁的缺点是_________________________________________。

（3）过程III的目的是除铅。加入的试剂是______________________。

（4）过程IV所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则x=________________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

废旧锌锰电池回收处理，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。

（1）回收二氯化锰。将废旧锌锰电池处理，得到含MnO(OH)混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热，试写出MnO(OH)与浓盐酸反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　 。

（2）制备锰锌铁氧体。锰锌铁氧体可用作隐形飞机吸收雷达波的涂料。一种以锌锰废电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

除汞时，铁粉的作用是______________　　 _（填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）；MnxZn1－xFe2O4中Fe元素为+3价，则Mn元素的化合价为　　　　　　　　　　　　　 。

（3）在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率的影响及主要产物如下图。

据图说明pH对Hg吸收率的影响规律　　　　　　 ；在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是　　　　　　 。

（4）锰回收新方法。向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。其主要反应为：2MnO(OH)+ MnO2+2H2C2O4 +3H2SO4 = 3MnSO4+ 4CO2↑+6H2O

①每1molMnO2参加反应时，共有　　　　　　 mol电子发生转移。

②新方法的优点是　　　　 （答1点即可）。

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研究发现：一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值。废旧电池的危害上要集中在其中所含的少量重金属上。将废旧锌锰电池回收处理，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。

（1）回收填料中的二氧化锰和氯化铵。已知：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。回收物质的流程如图所示。

① 操作中先将电池填料研碎的目的是：________________。

② 操作l和操作2的名称都是___________，该操作中玻璃棒的作用是___________。

③ 灼烧滤渣l的目的是______________________。

（2）回收二氯化锰：将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热。

①写出MnOOH与浓盐酸反应的化学方程式：________________。

② 锰回收新方法：向废旧锌锰电池内的混合物[主要成分MnOOH、Zn(OH)2]中加入一定量的稀硫酸和稀草酸（H2C2O4），并不断搅拌至无CO2产生为止，写出MnOOH参与反应的化学方程式______________。与使用浓盐酸回收锰相比，新方法的优点是___________（答l点即可）。

（3）用废电池的锌皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：常温下，加入稀H2SO4和H2O2，铁溶解变为Fe3+，加碱调节pH为4，使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，此时溶液中c(Fe3+)=_________。继续加碱调节pH为____时，锌开始沉淀（假定Zn2+浓度为0.1mol/L）。部分难溶的电解质溶度积常数（Ksp）如下表：

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将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物，既能减少它对环境的污染，又能实现废电池的资源化利用。

Ⅰ. 回收二氯化锰：将废旧锌锰电池处理，得到含锰混合物，向该混合物加入浓盐酸并加热。

（1）写出MnO（OH）与浓盐酸反应的化学方程式：_________。

Ⅱ. 锰回收新方法：向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnOOH + MnO2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 == 3MnSO4 + 4CO2↑ + 6H2O

（2）与使用浓盐酸回收锰相比，新方法的优点是_________（答1点即可）。

（3）欲以MnSO4溶液为原料制备MnCO3，选用的加料方式___________（填字母），原因是___________。

已知：Ksp（MnCO3）=2.3×10﹣11、Ksp[Mn（OH）2]=2.1×10﹣13

a. 将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b. 将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c. 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中

d. 以上三种方式都无法得到MnCO3．

Ⅲ. 现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示：

请回答下列问题：

（4）MnxZn1﹣xFe2O4中铁元素化合价为+3，则锰元素的化合价为___________。

（5）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_________（填“氧化剂”或“还原剂”）。

（6）酸浸时，MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为__________________。

（7）除汞是以氮气为载气吹入滤液中，带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时，KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如图2所示：

①写出pH=10时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式________________。

②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高，其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外，还可能是__________________。

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