某科研团队设计了以下流程对碱*锌锰干电池的废旧资源进行回收利用。已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13,...
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某科研团队设计了以下流程对碱*锌锰干电池的废旧资源进行回收利用。
已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS) =1.6×10-24;
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8。
(1)碱*锌锰干电池是以锌粉为负极,MnO2为正极,KOH溶液为电解质。电池总反应式为2MnO2+Zn+2KOH==2MnOOH+K2ZnO2,则电池的正极反应式为____________________。
(2)向滤液1中加入MnS的目的是______________________。
(3)已知MnSO4的溶解度曲线如图所示,从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的*作是蒸发结晶、__________、洗涤、低温干燥。
(4)为选择试剂X,在相同条件下,分别用3 g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如下表,请写出最佳试剂X与碳包中主要成分发生反应的化学方程式:_____________________。
实验编号 | 试剂X | MnSO4/g |
1 | 锌粉 | 2.4 |
2 | 铁粉 | 2.7 |
3 | FeS粉末 | 3.0 |
4 | 30%过氧化* | 3.7 |
(5)工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是_________________________________________。
【回答】
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(1)MnO2+H2O+e-===MnOOH+OH-
(2)将溶液中的Zn2+转化为ZnS沉淀而除去;
(3)趁热过滤;
(4)H2O2+MnO2+H2SO4===MnSO4+2H2O+O2↑;
(或H2O2+2MnOOH+2H2SO4===2MnSO4+4H2O+O2↑)
(5)Na2CO3溶液的碱*强,容易产生Mn(OH)2沉淀;
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