Question

（7分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料．工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%） 等元素的化合物．部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：

沉淀物	pH
Al（OH）3	5．2
Fe（OH）3	3．2
Fe（OH）2	9．7
Mn（OH）2	10．4
Cu（OH）2	6．7
Zn（OH）2	8．0
CuS	≥－0．42
ZnS	≥2．5
MnS	≥7
FeS	≥7

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为______________________________．

（2）滤渣A的主要成分为________．

（3）加入MnS的目的是除去________杂质．

（4）碱性锌锰干电池中，MnO₂参与的电极反应方程式为__________________________．

（5）从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有________（写出两种）．

Answer

（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O

（2）Fe（OH）3、Al（OH）3   （3）Cu2＋、Zn2＋

（4）MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－   （5）Zn、MnO2

【解析】（1）根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4，Fe2＋被氧化为Fe3＋，可以写其反应方程式2FeSO4＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O。

（2）根据反应后滤液（Mn2＋、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋）加氨水调pH至5．4，结合题表可知滤渣A的主要成分为Fe（OH）3和Al（OH）3。

（3）根据题表可知加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2＋、Zn2＋．

（4）碱性锌锰干电池中Zn作负极，则MnO2作正极得电子．其电极反应式应为 MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－。

（5）从碱性锌锰干电池的原料可知，其废旧电池可回收利用的物质为锌和MnO2。