Question

【題目】常見鋅錳干電池因含有汞、酸或堿等，廢棄后進入環境將造成嚴重危害。某化學興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源。

（1）填充物用60℃溫水溶解，目的是_________。

（2）銅帽溶解完全后，可采用______方法除去溶液中過量的H2O2。

（3）堿性鋅錳干電池的電解質為KOH，總反應為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。其正極的電極反應式為______________。

（4）鋅錳干電池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下，KMnO4溶液對Hg的吸收率及主要產物如下圖所示：

根據上圖可知：

①pH對Hg吸收率的影響規律是隨pH升高，汞的吸收率_______。

②在pH為12～14條件下，KMnO4溶液吸收Hg的化學方程式________。

（5）濾渣的主要成分為含錳混合物，向含錳混合物中加入一定量的稀破酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止。主要反應為： 2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=3MnSO4+4CO2↑+6H2O。

①當1mol MnO(OH)參加反應時，共有______mol電子發生轉移。

②已知：MnCO3和Mn(OH)2的Ksp分別是9×10-11、4×10-14。工業上向上述所得的MnSO4溶液中加入NH3和NH4HCO3來制備碳酸錳, 若溶液中Mn2+為1.0mol·L-1，為盡可能多的獲得高純碳酸錳，應控制溶液中c(CO32-)_______≥mol·L-1，過程中應控制pH<_______。[Mn2+沉淀完全；lg2=0.3]

Answer 1

【答案】 加快溶解速率 加熱 MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH- 先降低后增加 2MnO4+3Hg+H2O=2MnO2+3HgO+2KOH 2 9×10-6 7.3

【解析】（1）加熱適當升高溫度，可促進溶解；（2）加熱條件下，雙氧水易分解生成水和氧氣，所以除去雙氧水的方法是加熱；（3）正極發生得到電子的還原反應，則根據總反應式可知正極是二氧化錳得到電子，其正極的電極反應式為MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-；（4）①根據圖像可知隨pH升高，汞的吸收率先降低后增加。②在pH為12～14條件下產物主要是HgO和二氧化錳，則KMnO4溶液吸收Hg的化學方程式為2MnO4+3Hg+H2O＝2MnO2+3HgO+2KOH。（5）①根據方程式可知只有碳元素化合價升高，從+3價升高到+4價，即每消耗1mol MnO(OH)反應消耗1mol草酸，轉移2mol電子。②當錳離子濃度為10－5mol/L時可以認為沉淀完全，此時碳酸根濃度是9×10-11÷10－5mol/L＝9×10-6mol/L。當錳離子濃度為1.0mol/L時溶液中氫氧根濃度是，則此時pH＝7.3，因此為防止形成氫氧化錳沉淀，應控制pH<7.3。