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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↑+2H2O
3Ag+4HNO3═3AgNO3+NO↑+2H2O
．
（2）已知Ⅱ的灼燒過程中同時(shí)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-1
2MnO2（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↑+2H2O
MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
，溶解一定量的MnO2，H2O2的實(shí)際消耗量比理論值高，用化學(xué)方程式解釋原因：
2H2O2═O2↑+2H2O
2H2O2═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+2CO2
2MnCO3+O2
△
2MnO2+2CO2
．

【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
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：3難度：0.3
相似題

  • 1．四氧化三鈷（Co3O4）為典型半導(dǎo)體，具有成本低、來源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于超級電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣（含Co2O3、Fe2O3等）中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
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    回答下列問題：
    （1）在“溶解還原”時(shí)，需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似，則其中鈷的化合價(jià)為
     
    價(jià)。
    （2）請寫出“溶解還原”過程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式：
     
    。
    （3）已知：“沉鈷”時(shí)用到（NH4）2C2O4溶液。（NH4）2C2O4溶液中，
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
     
    。
    （4）10g鈷渣經(jīng)上述過程后得到agCoC2O4固體，然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式：
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4（其中有95%的鈷元素來源于鈷渣）過程中，鈷元素的利用率為80%，且a-b=6，則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    （保留三位有效數(shù)字）。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：5引用：3難度：0.5

  • 2．鎳酸鋰（LiNiO2）是一種具有潛力的鋰離子電池材料。以鎳催化劑廢渣（主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等雜質(zhì)）為原料制備鎳酸鋰的流程如圖。
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    請回答下列問題：
    （1）LiNiO2中鎳的化合價(jià)為
     
    。
    （2）在實(shí)驗(yàn)室中，“萃取、分液”需要的儀器有
     
    （填字母）。
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    （3）如果加入足量次氯酸鈉溶液“除鐵”，則“除鐵”反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    （4）“除鈣”操作不能在玻璃儀器中進(jìn)行，其原因是
     
    。
    （5）有人認(rèn)為“除鈣”中可以用HF替代NH4F，則“除鈣”反應(yīng)Ca2+（aq）+2HF（aq）?CaF2（s）+2H+（aq）的平衡常數(shù)K=
     
    [已知：室溫下，HF的電離常數(shù)Ka=4.0×10-4，Ksp（CaF2）=1.6×10-10]。
    （6）“酸浸”中鎳浸出率與液固比（稀硫酸濃度一定時(shí)溶液體積與鎳渣質(zhì)量之比）的關(guān)系如圖1所示，最佳液固比為
     
    。當(dāng)液固比一定時(shí)，鎳浸出率與溫度的關(guān)系如圖2所示，40℃之前，隨著溫度升高，鎳浸出率逐漸增大的主要原因是
     
    。
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    （7）用3NiCO3?2Ni（OH）2?H2O制備鎳酸鋰的化學(xué)方程式為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5

  • 3．LiCoO2（鈷酸鋰）是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息：
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
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    ③常溫下，幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表：
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg（OH）2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請回答下列問題：
    （1）LiCoO2中鈷的化合價(jià)為
     
    ，濾渣1主要成分有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3和
     
    （填化學(xué)式）。
    （2）調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    （3）“沉鋰”包括過濾、洗滌等，宜用
     
    （填“熱水”或“冷水”）洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號 n（Na2CO3）/n（LiCl） 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    ① 0.9：1 10.09 92.36 77.67
    ② 1.0：1 10.97 90.19 82.46
    ③ 1.1：1 11.45 89.37 85.27
    ④ 1.2：1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮，宜選擇
     
    （填序號）方案投料。
    （4）“合成”中采用高溫條件，放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。
    （5）若以甲烷燃料電池（稀H2SO4作電解質(zhì)溶液）為電源給鋰離子電池充電，則甲烷燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.6
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