Question

(12分) 鋅錳廢電池經處理后，生產并回收硫酸鋅及碳酸錳，其中生產工業級碳酸錳工藝如下：

 

試回答下列問題

（1）錳在元素周期表中第                   周期，第             族。

(2)步驟1和步驟2是將MnO₂等轉化為MnO并溶于硫酸，其中步驟2中的氫氣，是另一個流程產生的副產品，請寫出產生氫氣的反應方程式                              。

(3) 步驟3和步驟4都是除雜質

①X是一種“綠色”氧化劑,則X是____________(填化學式)。

②步驟3是除去雜質Fe²⁺。請用文字和必要的方程式簡述除去Fe²⁺的方法 (已知三種離子沉淀的pH范圍為Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，Fe²⁺：7.6～9.6 。)                                                 

___________________________________________________________________________。

③步驟4中主要反應方程式為：MeSO₄+BaS=MeS↓+BaSO₄↓(Me主要為Pb、Cd、Hg等)，則其除去雜質的原理是______________________________________________。

(4) 已知進行步驟5的操作時，溶液3(主要成分為MnSO₄)會產生大量無色無味的氣泡，則步驟5反應的化學方程式為                                。

Answer 1

(1)四，ⅦB（各1分，共2分）

(2)  Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑(2分)

(3)  ①H₂O₂ (2分)

②在酸性條件下加入雙氧水，將Fe²⁺氧化成Fe³⁺ ，2Fe²⁺+ 2H₂O₂+ 2H⁺ = 2Fe³⁺+ 2H₂O

  調節pH至3.7-8.6，使Fe³⁺沉淀完全，  Fe³⁺+ 3H₂O Fe(OH)₃ + 3H⁺ (4分)

③以BaS為沉淀劑，使Pb²⁺、Cd²⁺、Hg⁺等金屬離子，生成更難溶的硫化物而除去。(2分)

(4)MnSO₄+2NH₄HCO₃ = (NH₄)₂ SO₄ +MnCO₃ + H₂O + CO₂↑(2分)