Question

二氧化錳因在工業生產中應用廣泛而備受關注，制備二氧化錳是一項有意義的工作，某研究性小組對此展開了系列研究。

Ⅰ．用高錳酸鉀制備

資料一：(1)3K2MnO4+ 2H2SO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4＋2H2O

(2)K2MnO4易溶于水

實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣，反應的化學方程式為_____________，其反應類型是_______。將反應后的固體剩余物用稀硫酸浸取一段時間后過濾、洗滌、烘干即得MnO2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是____________。

Ⅱ．用硫酸錳制備

電解MnSO4溶液可制得活性MnO2，同時生成氫氣和硫酸，該反應的化學方程式為______，一段時間后溶液的pH將_______(填“變大”、“變小”或 “不變”)

Ⅲ．用廢鋰電池制備

資料二：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

用廢鋰電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)制備納米MnO2，并進行鋰資源回收，流程如下：

請回答下列問題：

(1)“濾液”中溶質的主要成分是________ (填化學式)。

(2)在實驗室進行“過濾”操作時，需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______。

(3)MnO2與碳粉經下列三步反應制得納米MnO2：

① 2MnO2+C2MnO+CO2↑

② MnO+H2SO4=MnSO4+H2O

③ 3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4

上述涉及元素化合價變化的反應有_______(填序號)。

IV．用碳酸錳制備

控制一定的溫度，焙燒MnCO3制取MnO2的裝置如下：

(1)實驗中觀察到澄清石灰水變渾濁，寫出石英管中發生反應的化學方程式___________。

(2)MnCO3在空氣中加熱易轉化為錳的不同氧化物，其殘留固體質量隨溫度的變化如上圖所示。圖中B點對應固體成分的化學式為______(請寫出計算過程)。

Answer 1