Question

(18分)MnO₂和Zn是制造干電池的重要原料，工業(yè)上用軟錳礦(主要成分MnO₂)和閃鋅礦(主要成分ZnS)聯(lián)合生產(chǎn)MnO₂和Zn的工藝流程如下圖所示：

（1）操作I用到硅酸鹽材質(zhì)的儀器有燒杯、玻璃棒和_______ _____(填儀器名稱)。
（2）稀硫酸浸泡時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________；該反應(yīng)中若析出19.2g單質(zhì)A，共轉(zhuǎn)移____________mo1電子。浸泡時(shí)反應(yīng)速率較慢，下列措施不能提高浸泡時(shí)反應(yīng)速率的是________(填代號(hào))。
a．將礦石粉碎   
b．提高浸泡溫度
c．適當(dāng)增大硫酸濃度
d．改變軟錳礦與閃鋅礦的比例
（3）由硫酸錳溶液可得到固體碳酸錳，然后在空氣中煅燒碳酸錳制備MnO₂。已知：

寫出碳酸錳在空氣中煅燒生成MnO₂的熱化學(xué)方程式_________________________。
（4）用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO₂的裝置如下圖所示：

①a應(yīng)與直流電源的_________(填“正”或“負(fù)”)極相連。．
②電解過程中氫離子的作用是______________和_____________；若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為個(gè)，左室溶液中的變化量為________________。

Answer 1

（1）漏斗
（2）；1.2；d
（3）△H=（a+2b）kJ/mol；
（4）①正②參與陰極反應(yīng)；通過交換膜定向移動(dòng)形成電流；1mol

試題分析：（1）操作I為過濾，用到硅酸鹽材質(zhì)的儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；（2）稀硫酸浸泡時(shí)反應(yīng)為MnO₂和ZnS變?yōu)镸n²⁺和Zn²⁺，同時(shí)應(yīng)生成S單質(zhì)，故方程式為：；19.2g單質(zhì)S的物質(zhì)的量為0.6mol，由反應(yīng)方程式可知生成1molS轉(zhuǎn)移2mole^-,故生成0.6molS轉(zhuǎn)移1.2mole^-；四個(gè)選項(xiàng)中，將礦石粉碎、提高浸泡溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度均能提高反應(yīng)速率，故答案為d；（3）由蓋斯定律將反應(yīng)I+II×2可得△H=（a+2b）kJ/mol；（4）①根據(jù)裝置圖可知左室發(fā)生MnSO₄→MnO₂的反應(yīng)，即發(fā)生氧化反應(yīng)，故a應(yīng)與直流電源的正極相連；②電解過程中陰極為H⁺得電子發(fā)生還原反應(yīng)，又交換膜只允許H⁺通過，故H⁺的作用為參與陰極反應(yīng)且通過交換膜定向移動(dòng)形成電流；若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為個(gè)即1mol，根據(jù)電荷守恒氫離子物質(zhì)的量變化為1mol。