锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料。工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气（SO2...

锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料。工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气（SO2 和O2）制备锰酸锂，生产流程如下：

已知：①软锰矿主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质。

②软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。

③部分氢氧化物沉淀相关的溶液pH如下表：

（1）已知：

下列措施可提高SO2吸收率的是__________（填序号）

a.降低通入含硫烟气的温度　　 b.升高通入含硫烟气的温度

c.减少软锰矿浆的进入量　　　 d.减小通入含硫烟气的流速

（2）加入试剂X能提高产品纯度，则X可以是_____________（填化学式）

（3）加氨水调溶液pH在5～6之间，目的是_______________。

（4）锰酸锂可充电电池的总反应式为：Li1-xMnO2+LixC LiMn2O4+C(x<1)

①放电时，电池的正极反应式为__________________

②充电时，若转移1mole-，则石墨电极将增重__________g。

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高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：

(1)“溶浸”中二氧化锰与硫化锰可以发生氧化还原反应，推测“滤渣1”含有___________　　 和SiO2；

(2)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节范围是________________之间。

(3)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，写出除Zn2+的方程式：__________________。

(4)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高对沉淀Mg2+完全的影响是__________________(有利、不利、无影响)。

(5)在溶浸前，先把矿石研磨成粉末的原因：_______________________。

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高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀pH范围如下：

（1）写出基态锰原子核外电子排布式___。

（2）“氧化”中添加适量的MnO2发生反应的离子方程式是___。

（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为___~6之间。

（4）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是___。

（5）写出“沉锰”的离子方程式___。

（6）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___。

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三氧化二锰(Mn2O3)在现代工业上位用广泛，在锂离子电池的制备中有重要的作用。 用软锰矿 (主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)制备高纯度Mn2O3的工艺流程如图所示。

（1） 反应①中会生成一种非金属单质，则该非金属单质是___________，该反应的还原剂是__________。（填化学式）

（2） 操作X为蒸发浓缩、_____________、过滤、洗涤烘干。在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO4 •H2O晶体，主要目的是______________。

（3） Mn2O3与MnO2类似，加热时也能与浓盐酸反应放出Cl2，该反应的离子方程式为__________。

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三氧化二锰（Mn2O3）在现代工业上应用广泛，在锂离子电池的制备中有重要的作用。用软锰矿（主要成分为MnO2）和硫锰矿（主要成分为MnS）制备高纯度Mn2O3的工艺流程如图所示。

（1）反应①中会生成一种非金属单质，则该非金属单质是_________________，该反应的还原剂是________________。（填化学式）

（2）操作X为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤烘干。在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO4·H2O晶体，主要目的是________________；

（3）Mn2O3与MnO2类似，加热时也能与浓盐酸反应放出Cl2，该反应的离子方程式为_____________；

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二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：

2MnO₂+Zn+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的K_sp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要化学方程式为：

。

（2）滤渣A的主要成分为________ 。

（3）加入MnS的目的是除去________杂质。

（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应式为________ 。

（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有________（写两种）。

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（10分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：2MnO₂+Zn+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的K_sp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要离子方程式为：

________。

（2）滤渣A的主要成分为。

（3）加入MnS的目的是除去________杂质。

（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应式为________ 。

（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有________（写两种）。

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工业上以某软锰矿（主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料，利用烟道气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：

(1)滤渣A的主要成分是_________（填化学式）。

(2)操作Ⅰ为加热（煮沸）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。根据下图溶解度曲线分析，趁热过滤的目的除了防止MnSO4·H2O中含有(NH4)2SO4外，还有____________________。

（3）MnSO4常用于测量地表水的DO值(每升水中溶解氧气的质量，即溶氧量)。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO值不得低于5 mg·L－1。李明同学设计了如下实验步骤测定某河水的DO值：

第一步：使如图所示装置中充满N2后，用注射器向三颈烧瓶中加入200 mL水样。

第二步：用注射器向三颈烧瓶中依次加入一定量MnSO4溶液（过量）、碱性KI溶液（过量），开启搅拌器，发生下列反应：Mn2＋＋O2＋OH－→MnO(OH)2↓（未配平）

第三步：搅拌并向烧瓶中加入一定量H2SO4溶液，在酸性条件下，上述MnO(OH)2将I－氧化为I2，其反应如下： MnO(OH)2＋I－＋H＋→Mn2+＋I2＋H2O（未配平）

第四步：从烧瓶中取出40.00 mL溶液，与0.010 mol·L－1Na2S2O3溶液发生反应：2S2O32—＋I2=S4O62—＋2I－，恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40 mL。

①在配制第二、三步所加试剂时，所有溶剂水须先煮沸后再冷却才能使用，将溶剂水煮沸的作用是_____。

②通过计算判断作为饮用水源，此河水的DO值是否达标______ (写出计算过程，不考虑第二、三步加入试剂后水样体积的变化)。

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（6分）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO_2.。

(1) 在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是________

①由上表判断NaHSO₃溶液显 ________性，用化学平衡原理解释：　　　　　　

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):　　　　　　　

a．c(Na^＋) = 2c(SO₃^2－)＋c(HSO₃^－)

b．c(Na^＋)>c(HSO₃^－)>c(SO₃^2－)>c(H^＋) = c(OH^－)

c．c(Na^＋)＋c(H^＋)=c(SO₃^2－)＋c(HSO₃^－)＋c(OH^－)

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