Question

17．廢舊鋅錳電池回收處理，既能減少它對環境的污染，又能實現廢電池的資源化利用．
（1）回收二氯化錳．將廢舊鋅錳電池處理，得到含MnO（OH）混合物，向該混合物加入濃鹽酸并加熱，試寫出MnO（OH）與濃鹽酸反應的化學方程式：2MnO（OH）+6HCl （濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O．
（2）制備錳鋅鐵氧體．錳鋅鐵氧體可用作隱形飛機吸收雷達波的涂料．一種以鋅錳廢電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖1：

除汞時，鐵粉的作用是還原劑（填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”）；Mn_xZn_1-xFe₂O₄中Fe元素為+3價，則Mn元素的化合價為．
（3）在不同pH下，KMnO₄溶液對Hg的吸收率的影響及主要產物如圖2．
據圖說明pH對Hg吸收率的影響規律隨pH的升高汞的吸收率先降低后增加；在強酸性環境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO₄在酸性條件下氧化性強．
（4）錳回收新方法．向含錳混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止．其主要反應為：
2MnO（OH）+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O
①每1molMnO₂參加反應時，共有4mol電子發生轉移．
②新方法的優點是工藝流程簡單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應過程無有毒有害物質生成，不造成二次污染；廢物資源化等（答1點即可）．

Answer 1

分析 （1）+4價的錳能把濃鹽酸氧化為氯氣；
（2）利用鐵粉把Hg還原出來；在Mn_xZn_1-xFe₂O₄中，Fe是+3價，O是-2價，Mn和Zn相當于1個原子；
（3）根據圖象分析；根據影響KMnO₄氧化性的條件分析；
（4）①根據氧化還原反應方程中得失電子守恒分析；
②分析回收工藝的優點從可操作性、產品的純度、對環境的影響等方面分析．

解答 解：（1）+4價的錳能把濃鹽酸氧化為氯氣，即MnO（OH）與濃鹽酸反應生成氯氣和氯化錳、水，其反應方程式為：2MnO（OH）+6HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O，故答案為：2MnO（OH）+6HCl 2MnCl₂+Cl₂↑+4H₂O；
（2）鐵粉具有還原性，能把汞離子還原為汞單質，所以鐵粉的作用是還原劑；在Mn_xZn_1-xFe₂O₄中，Fe是+3價，O是-2價，Mn和Zn相當于1個原子，任何化合物中元素化合價代數和為0，所以Mn和Zn都是+2價；
故答案為：還原劑；+2；
（3）由圖象可知，汞的吸收率隨著PH的增大先降低后增加；在中性或堿性條件下KMnO₄氧化性較低，而酸性條件下氧化性較強，所以作氧化劑時一般用酸性高錳酸鉀溶液；
故答案為：隨pH的升高汞的吸收率先降低后增加；KMnO₄在酸性條件下氧化性強；
（4）①已知2MnO（OH）+MnO₂+2H ₂C₂O₄+3H₂SO₄=3MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O，MnO₂～2H ₂C₂O₄～4CO₂，碳元素從+3價升高到+4，轉移1個電子，當生成4molCO₂時轉移4mol電子，所以1molMnO₂參加反應時生成4molCO₂，轉移4mol電子，
故答案為：4；
②分析回收工藝的優點從可操作性、產品的純度、對環境的影響等方面分析，可知工藝流程簡單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應過程無有毒有害物質生
成，不造成二次污染；廢物資源化等，
故答案為：工藝流程簡單；生成CO₂和H₂O不影響MnSO₄純度；反應過程無有毒有害物質生成，不造成二次污染；廢物資源化等．

點評 本題主要考查錳元素的回收利用，題目難度中等，把握實驗流程及發生的反應、氧化還原反應等知識點為解答的關鍵，試題側重于基礎知識的綜合理解和運用的考查，有利于培養學生良好的科學素養提高學習的積極性．