以鋅錳廢電池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物質(zhì) ）為原料回收MnO2的工藝流程如下：
I．將碳包中物質(zhì)烘干，用足量稀HNO3溶解金屬單質(zhì)，過濾，得濾渣a；
Ⅱ．將濾渣a在空氣中灼燒除去碳粉，得到粗MnO2；
Ⅲ．向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有氣體生成；
Ⅳ．向III所得溶液（pH約為6）中緩慢滴加0.50mol?L-1 Na2CO3溶液，過濾，得濾渣b,其主要成分為
MnCO3；
V．濾渣b經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，制得較純的MnO2．
（1）Ⅰ中Ag與足量稀HNO3反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式為3Ag+4HNO3═3AgNO3+NO↑+2H2O3Ag+4HNO3═3AgNO3+NO↑+2H2O．
（2）已知Ⅱ的灼燒過程中同時發(fā)生反應(yīng)：
MnO2（s）+C（s）═MnO（s）+CO（g）△H=+24.4kJ?mol- 1
MnO2（s）+CO（g）═MnO（s）+CO2（g）△H=-148.1kJ?mol- 1
寫出MnO2和C反應(yīng)生成MnO和CO2的熱化學(xué)方程式：2MnO2（s）+C（s）═2MnO（s）+CO2（g）△H=-123.7 kJ?mol-12MnO2（s）+C（s）═2MnO（s）+CO2（g）△H=-123.7 kJ?mol-1．
（3）H2O2分子中含有的化學(xué)鍵類型為極性鍵極性鍵、非極性鍵非極性鍵．
（4）Ⅲ中MnO2溶解的化學(xué)方程式為MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2OMnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O，溶解一定量的MnO2，H2O2的實際消耗量比理論值高，用化學(xué)方程式解釋原因：2H2O2═O2↑+2H2O2H2O2═O2↑+2H2O．
（5）Ⅳ中，若改為“向0.50mol?L-1 Na2CO3溶液中緩慢滴加Ⅲ所得溶液”，濾渣b中會混有較多Mn（OH）2沉淀，解釋其原因：Na2CO3溶液pH＞7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性，后者滴加到前者中，溶液中c（OH-）較大，Mn2+與OH-生成Mn （OH）2沉淀Na2CO3溶液pH＞7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性，后者滴加到前者中，溶液中c（OH-）較大，Mn2+與OH-生成Mn （OH）2沉淀．
（6）V中MnCO3在空氣中灼燒的化學(xué)方程式為2MnCO3+O2 △ 2MnO2+2CO22MnCO3+O2 △ 2MnO2+2CO2．
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【答案】3Ag+4HNO3═3AgNO3+NO↑+2H2O；2MnO2（s）+C（s）═2MnO（s）+CO2（g）△H=-123.7 kJ?mol-1；極性鍵；非極性鍵；MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O；2H2O2═O2↑+2H2O；Na2CO3溶液pH＞7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性，后者滴加到前者中，溶液中c（OH-）較大，Mn2+與OH-生成Mn （OH）2沉淀；2MnCO3+O2 2MnO2+2CO2
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：3難度：0.3
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達(dá)式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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