锰的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用．（1）碱性锌锰电池广泛应用于日常生活．电池的总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+2H2O（l）═Zn（OH）2（s）+2MnOOH（s）．该电池的正极反应式为

Question

锰的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用．
（1）碱性锌锰电池广泛应用于日常生活．电池的总反应式为：
Zn（s）+2MnO₂（s）+2H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+2MnOOH（s）．
该电池的正极反应式为___．
（2）某学习小组拟以废旧干电池为原料制取锰，简易流程如下：

①加入浓盐酸溶解废旧电池内黑色物质过程中保持通风，其原因是___．
②从产品纯度、环保等角度考虑，X宜选择___（填代号）．
A．焦炭    B．铝      C．氢气    D．一氧化碳
③写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式___．
（3）电解硫酸锰溶液法制锰又叫湿法冶锰．以菱锰矿（主要成份是MnCO₃，主要杂质是Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺）为原料制备锰的工艺流程如下：

已知：NiS、CoS均难溶于水．部分氢氧化物的pH如下表：（若某离子浓度小于等于10-⁵mol•L-¹，则认为完全沉淀）

物质	Fe（OH）2	Ni（OH）2	Co（OH）2	Mn（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀pH	7.5	7.7	7.6	8.3	2.7
完全沉淀pH	9.7	8.4	8.5	9.8	3.8

①浸出槽内MnO₂的作用是（用离子方程式表示）___．
②加入氨水调节浸出槽中溶液的pH范围为___．
③电解槽阴极的电极反应式为___．

Answer 1

解；（1）由化合价变化可知，Mn元素化合价由+4价降低到+3价，应为原电池正极反应，电极方程式为MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-，
故答案为：MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-；
（2）①浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气是有毒气体，故用浓盐酸溶解二氧化锰时要保持通风，避免中毒，
故答案为：二氧化锰与浓盐酸反应会产生有毒的氯气；
②焦炭、铝还原四氧化三锰时产品中混有固体杂质，CO有毒，易污染环境．宜用氢气还原四氧化三锰，故答案为：C；
③碳酸锰在空气中灼烧时有氧气参与反应，反应的方程式为6MnCO₃+O₂(高温.)/()2Mn₃O₄+6CO₂，故答案为：6MnCO₃+O₂(高温.)/()2Mn₃O₄+6CO₂；
（3）①二氧化锰具有氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，MnO₂能除去菱锰矿的硫酸浸取液中的Fe²⁺，该除杂过程的离子方程式是：MnO₂+4H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
②氨水可以将铁离子沉淀，氢氧化铁的Ksp=c³（OH^-）•c（Fe³⁺），铁离子完全沉淀时，铁离子的浓度是1×10^-5mol/L，此时c（OH^-）=

3	(10-38.55)/(10-5)

≈10^-11.2mol/L，所以c（H⁺）=10^-3.8mol/L，所以pH=3.8，所以将铁离子沉淀完全，但是锰离子未沉淀的范围是3.8～8.3，
故答案为：3.8≤pH<8.3；
③根据电解池的工作原理，电解硫酸锰酸性溶液生成锰、硫酸，阴极发生还原反应，电极方程式为Mn²⁺+2e^-=Mn，
故答案为：Mn²⁺+2e^-=Mn．