锰锌铁氧体是隐形飞机上吸收雷达波的涂料之一。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图所示:请回答下列...
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锰锌铁氧体是隐形飞机上吸收雷达波的涂料之一。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)废旧锌锰电池中含锰化合物主要有MnO2、MnOOH等,试分析:MnOOH中锰元素的化合价为________;碱*锌锰干电池(电解质为KOH)中MnO2参与反应的电极反应式为_____________________________________。
(2)用稀硫**浸时,为了提高浸取率可采取的措施有________________________(任写一点)。*浸时,二氧化锰被还原的化学方程式为________________________。
(3)活*铁粉除*时,铁粉的作用是________(填“氧化剂”“还原剂”或“吸附剂”)。
(4)“除*”是以氮气为载气吹入滤液中,带出*蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的去除率的影响及主要产物如图所示:
①请根据图说明pH对Hg去除率的影响规律:___________________。
②试分析在强**环境下Hg的去除率高的原因可能是____________________。
(5)经“过滤并测溶液成分”后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是___________。
(6)当x=0.2时,所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强。若Na2SiO3的氧化物形式可写成Na2O·SiO2,试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体(x=0.2)组成:__________。
【回答】
解析:(1)碱*锌锰干电池中二氧化锰作正极,由氧化还原反应规律可写出电极反应:MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-。(2)为了提高浸取率可以根据影响反应速率的因素考虑控制条件,如加热、搅拌、增大硫*浓度等;由流程图中*浸的条件可判断*浸时还原二氧化锰的物质是H2O2,根据氧化还原反应规律,可写出反应:MnO2+H2O2+H2SO4===MnSO4+O2↑+2H2O。(3)铁是活泼金属,活*铁粉在除*时起还原剂作用。(4)根据图像分析,在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的去除率及主要产物可知,随pH升高*的去除率先降低(在pH约为11时最低)后增加;在**条件下KMnO4氧化*强,有利于氧化还原反应发生。(5)加入不同比例的MnSO4和铁粉,可以调节滤液中离子的成分,使之水热后获得符合锰锌铁氧体的组成。(6)由锰锌铁氧体的组成的化学通式和x=0.2,可求出锰锌铁氧体的化学式,迁移硅*盐化学式改写成氧化物形式的方法,即可写出该锰锌铁氧体的化学式的氧化物形式为MnO·4ZnO·5Fe2O3。
*:(1)+3 MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-
(2)加热、搅拌、增大硫*浓度等(其他合理*均可) MnO2+H2O2+H2SO4===MnSO4+O2↑+2H2O
(3)还原剂
(4)①随pH升高*的去除率先降低后增加
②KMnO4在**条件下氧化*强(或Mn2+具有催化作用,单位时间内去除率高)
(5)调节滤液中离子的成分,使之水热后获得符合锰锌铁氧体的组成
(6)MnO·4ZnO·5Fe2O3
知识点:电离平衡单元测试
题型:填空题
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