Question

鋅錳廢電池可回收鋅、錳元素生產(chǎn)硫酸鋅及碳酸錳，其中生產(chǎn)工業(yè)級碳酸錳工藝如下：

試回答下列問題：
（1）硫酸鋅水溶液顯酸性，用離子方程式說明______．
（2）原料錳粉粗品中主要成分為MnO₂和碳，焙燒時反應(yīng)的化學方程式為MnO₂+C=MnO+CO↑，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是______．
（3）50-55℃向MnS0₄的母液中加入足量NH₄HC0₃，反應(yīng)的化學方程式為：
MnSO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+______+______．
（4）已知三種離子沉淀的pH范圍為Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，F(xiàn)e²⁺：7.6～9.6．下表是上述過程②中除去Fe²⁺的模擬操作方法，請完成下表內(nèi)容：

實驗操作	離子方程式
步驟1：取少量濾液于試管中，加入過量酸化的H2O2溶液，振蕩．	______
步驟2：將pH調(diào)到______，使Fe3+沉淀完全	Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+

Answer 1

解：（1）鋅離子水解生成氫氧化鋅和氫離子，溶液呈酸性，反應(yīng)的離子方程式為：Zn²⁺+2H₂O?Zn（OH）₂+2H⁺；故答案為：Zn²⁺+2H₂O?Zn（OH）₂+2H⁺；
（2）化學方程式為MnO₂+C=MnO+CO↑，碳元素化合價從0價變化為+2價，做還原劑被氧化為CO，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是CO；
故答案為：CO；
（3）50-55℃向MnS0₄的母液中加入足量NH₄HC0₃，依據(jù)原子守恒得到：MnSO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+H₂O+CO₂↑；
故答案為：H₂O，CO₂；（4）三種離子沉淀的pH范圍為Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，F(xiàn)e²⁺：7.6～9.6．過程②是除去亞鐵離子的方法，加入氧化劑過氧化氫鹽亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH在3.7～8.6，鐵離子完全沉淀，錳離子不沉淀，達到分離雜質(zhì)的目的；過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+H₂O+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；3.7～8.6；
分析：（1）依據(jù)鋅離子水解顯酸性分析；
（2）氧化還原反應(yīng)中依據(jù)元素化合價變化判斷，還原劑被氧化為氧化產(chǎn)物；
（3）依據(jù)原子守恒結(jié)合反應(yīng)特征分子推斷反應(yīng)產(chǎn)物；
（4）調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子完全沉淀，錳離子不沉淀的溶液PH；根據(jù)離子開始沉淀和沉淀完全的PH分析回答；
點評：本題考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計流程分析判斷，離子性質(zhì)和檢驗的應(yīng)用調(diào)節(jié)溶液PH除去雜質(zhì)離子是解題關(guān)鍵，題目難度中等．