Question

（14分）

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(guò)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0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液，過(guò)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）Ι中Ag與足量稀HNO3反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式為 。

（2）已知II的灼燒過(guò)程中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)：

MnO2(s) + C(s) === MnO(s) + CO (g) △H = +24.4 kJ ? mol – 1 ①

MnO2(s) + CO(g) === MnO(s) + CO2(g) △H = -148.1 kJ ? mol – 1 ②

寫(xiě)出MnO2和C反應(yīng)生成MnO和CO2的熱化學(xué)方程式： 。

（3）H2O2分子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為 、 。

（4）III中MnO2溶解的離子方程式為 ，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： 。

（5）IV中，若改為“向0.50 mol?L-1 Na2CO3溶液中緩慢滴加III所得溶液”，濾渣b中會(huì)混有較多Mn(OH)2沉淀，解釋其原因： 。

（6）V中MnCO3在空氣中灼燒的化學(xué)方程式為 。

 

Answer 1

（14分）

（1）3Ag + 4HNO3 === 3AgNO3 +NO? + 2H2O

注：寫(xiě)“△”不扣分，寫(xiě)成離子方程式不扣分。

（2）2MnO2(s) + C(s) === 2MnO(s) + CO2(g) △H = -123.7 kJ ? mol -1

（3）極性鍵、非極性鍵 注：每空各1分，只寫(xiě)“共價(jià)鍵”的扣1分。

（4）MnO2 + H2O2 + 2H+ === Mn2+ + O2? + 2H2O； 2H2O2 ==== O2?+ 2H2O

（5）Na2CO3溶液pH>7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性（1分），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（或答CO32-的水解平衡正向移動(dòng)生成Mn (OH)2沉淀）（1分）。

（6）2MnCO3 + O2 === 2MnO2 + 2CO2 注：寫(xiě)“加熱”、“高溫”不扣分。

【解析】

試題分析：（1）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

（2）根據(jù)蓋斯定律目標(biāo)方程式= ① +②，所以MnO2和C反應(yīng)生成MnO和CO2的熱化學(xué)方程式為2MnO2(s) + C(s) === 2MnO(s) + CO2(g) △H = -123.7 kJ ? mol -1

（3）過(guò)氧化氫是共價(jià)化合物，分子中含有極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵；

（4）MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有氣體生成；錳元素的化合價(jià)降低，則過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)升高，所以該氣體是氧氣，離子方程式為MnO2 + H2O2 + 2H+ === Mn2+ + O2? + 2H2O；因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳存在的條件下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，生成氧氣和水，用化學(xué)方程式表示為

2H2O2 ==== O2?+ 2H2O；

（5）Na2CO3溶液水解使溶液pH>7顯堿性，III所得溶液pH約為6 顯弱酸性（1分），后者滴加到前者中，氫離子與水解生成的碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，使水解平衡正向移動(dòng)，溶液中c(OH-)較大，Mn2+與OH-生成Mn (OH)2沉淀；

（6）MnCO3在空氣中灼燒的反應(yīng)類(lèi)似與碳酸鈣的分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為

2MnCO3 + O2 === 2MnO2 + 2CO2

考點(diǎn)：考查對(duì)化學(xué)方程式的記憶，由所給條件判斷反應(yīng)方程式及書(shū)寫(xiě)，化學(xué)鍵類(lèi)型的判斷，蓋斯定律得應(yīng)用，對(duì)工業(yè)流程的分析