题目

题型：不详难度：来源：

二氧化锰可用作干电池去极剂，合成工业的催化剂和氧化剂，玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
（1）二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂，请用化学方程式证明：______________________。
（2）锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn（s）＋2MnO₂（s）＋H₂O（l）=Zn（OH）₂（s）＋Mn₂O₃（s）。
①电池工作时，MnO₂发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
（3）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：

已知：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。

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mn（OH）2	Cu（OH）2
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7
沉淀物	Zn（OH）2	CuS	ZnS	MnS	FeS
pH	8.0	－0.42	2.5	7	7

 
回答下列问题：
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试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。

答案

（1）MnO₂＋4HCl（浓）MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O
（2）①还原　②2MnO₂＋2e^－＋H₂O=Mn₂O₃＋2OH^－
（3）①MnO₂＋2FeSO₄＋2H₂SO₄=MnSO₄＋
Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O
②氨水　③Fe（OH）₃和Al（OH）₃　④Cu^2＋、Zn^2＋

解析

（1）二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂，可联想到实验室制取氯气。（2）MnO₂在正极得电子，发生还原反应，电极反应式为2MnO₂＋2e^－＋H₂O=Mn₂O₃＋2OH^－。（3）①根据FeSO₄在反应条件下将MnO₂还原为MnSO₄，Fe^2＋被氧化为Fe^3＋，可以写出反应方程式：2FeSO₄＋MnO₂＋2H₂SO₄=MnSO₄＋Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O。②调节pH至5.4，是为了使Fe^3＋、Al^3＋沉淀，所选试剂为氨水。③滤渣A的主要成分为Fe（OH）₃和Al（OH）₃。④根据流程图可知加入MnS是为了生成CuS、ZnS而除去Cu^2＋、Zn^2＋。